Journal of information and communication convergence engineering
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제8권5호
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pp.575-580
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2010
Eye gaze as a form of input was primarily developed for users who are unable to use usual interaction devices such as keyboard and the mouse; however, with the increasing accuracy in eye gaze detection with decreasing cost of development, it tends to be a practical interaction method for able-bodied users in soon future as well. This paper explores a low-cost, robust, rotation and illumination independent eye gaze system for gaze enhanced user interfaces. We introduce two brand-new algorithms for fast and sub-pixel precise pupil center detection and 2D Eye Gaze estimation by means of deformable template matching methodology. In this paper, we propose a new algorithm based on the deformable angular integral search algorithm based on minimum intensity value to localize eyeball (iris outer boundary) in gray scale eye region images. Basically, it finds the center of the pupil in order to use it in our second proposed algorithm which is about 2D eye gaze tracking. First, we detect the eye regions by means of Intel OpenCV AdaBoost Haar cascade classifiers and assign the approximate size of eyeball depending on the eye region size. Secondly, using DAISMI (Deformable Angular Integral Search by Minimum Intensity) algorithm, pupil center is detected. Then, by using the percentage of black pixels over eyeball circle area, we convert the image into binary (Black and white color) for being used in the next part: DTBGE (Deformable Template based 2D Gaze Estimation) algorithm. Finally, using DTBGE algorithm, initial pupil center coordinates are assigned and DTBGE creates new pupil center coordinates and estimates the final gaze directions and eyeball size. We have performed extensive experiments and achieved very encouraging results. Finally, we discuss the effectiveness of the proposed method through several experimental results.
Kim, Won-Jung;Byeon, Jung-Ho;Lee, Il-Sun;Kwon, Yong-Ju
한국과학교육학회지
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제32권9호
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pp.1443-1451
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2012
This study aims to investigate the gaze patterns of two expert and two novice teachers in one hour of lecture type class. Teachers recruited from the same middle school conducted the class each, wearing an eye-tracker. Gaze rate and gaze movement pattern were analyzed. The scene where teachers faced in the classroom was categorized into three zones; student zone, material zone, and non-teaching zone. Student zone was divided into nine areas of interest to see the gaze distribution within the student zone. Expert teachers showed focused gaze on student zone while novice teachers' gaze rate was significantly higher at the non-teaching zone, compared to expert teachers' one. Within student zone, expert teachers' gaze spread to the rear areas, but novice teachers' one was narrowly resided in the middle areas of the student zone. This difference in gaze caused different eye movement pattern: experts' T pattern and novices' I pattern. On the other hand, both teacher groups showed the least gaze rate onto the left and right front areas. Which change is required to teachers' gaze behavior and what must be considered in order to make effective teacher gaze in the classroom setting were discussed.
'The eye' and 'the gaze' organize the visual system and distinguish the subject from the others. Recent philosophical thoughts have forcefully argued against the tradition characterized by the domination of the eye that assimilates the alterity of the others to one's own, cancels their alterity, and totalizes their differences within himself. In the speculative discourse modeled on the eye, the alienation of self in its other and the reflection of the object are linked together in such a way as to form a totality in which they are reflected into one's another, leaving absolutely no remainder outside. By contrast to this totalizing tendency of the eye, Sartre and Lacan propose the gaze that becomes constitutive of vision. The modern architecture reinforced subject's eye and clearly separated the others from subject Through Descartes's visual paradigm, space became homogeneous and nature was seized by architecture. However, recently the clear boundary between subject and object is disappearing. Lacan insisted that oneself's eye and the other's gaze are mixed up in human sight This means that the boundary between the subject and the other is indistinct and also the boundary between an object and landscape is meaningless in architecture. The overthrow of gaze in contemporary architecture appears in the form of trans-boundary, translucency and widen architectural notion and expression.
This paper describes preliminary results we have obtained in developing a computer vision system based on active IR illumination for real time gaze tracking for interactive graphic display. Unlike most of the existing gaze tracking techniques, which often require assuming a static head to work well and require a cumbersome calibration process fur each person, our gaze tracker can perform robust and accurate gaze estimation without calibration and under rather significant head movement. This is made possible by a new gaze calibration procedure that identifies the mapping from pupil parameters to screen coordinates using the Generalized Regression Neural Networks (GRNN). With GRNN, the mapping does not have to be an analytical function and head movement is explicitly accounted for by the gaze mapping function. Furthermore, the mapping function can generalize to other individuals not used in the training. The effectiveness of our gaze tracker is demonstrated by preliminary experiments that involve gaze-contingent interactive graphic display.
본 논문은 눈 랜드마크 위치 검출과 시선 방향 벡터 추정이 하나의 딥러닝 네트워크로 통합된 시선 추정 네트워크를 제안한다. 제안하는 네트워크는 Stacked Hourglass Network를 백본(Backbone) 구조로 이용하며, 크게 랜드마크 검출기, 특징 맵 추출기, 시선 방향 추정기라는 세 개의 부분(Part)으로 구성되어 있다. 랜드마크 검출기에서는 눈 랜드마크 50개 포인트의 좌표를 추정하며, 특징 맵 추출기에서는 시선 방향 추정을 위한 눈 이미지의 특징 맵을 생성한다. 그리고 시선 방향 추정기에서는 각 출력 결과를 조합하여 최종 시선 방향 벡터를 추정한다. 제안하는 네트워크는 UnityEyes 데이터셋을 통해 생성된 가상의 합성 눈 이미지와 랜드마크 좌표 데이터를 이용하여 학습하였으며, 성능 평가는 실제 사람의 눈 이미지로 구성된 MPIIGaze 데이터셋을 이용하였다. 실험을 통해 시선 추정 오차는 3.9°의 성능을 보였으며, 네트워크의 추정 속도는 42 FPS(Frame per second)로 측정되었다.
정보사회의 발전에 있어 정보의 수집, 전달 둥을 위해 수많은 IT기기가 개발 되어지고 있다. 이러한 상황 속에서 IT기기를 장애자나 고령자를 포함, 누구나가 쉽게 이용 할 수 있도록 하는 유니버설디자인은 매우 중요한 일이다. 특히 상체부자유자의 인터페이스 장치로서 시선 입력 장치가 주목 받고 있다. 이러한 시대적인 흐름에서 본 연구에서는 Eye-gaze Interface를 이용한 시선 입력만으로 컴퓨터상에서 한글입력이 가능한 한글 입력 시스템을 개발 제안한다. 또한 본 연구의 목적으로는 기존의 키보드 마우스에 의한 입력 장치와 Eye-gaze Interface를 이용한 입력 장치와의 정점과 단점을 비교 분석하고 정보사회에 있어서의 장애자와 고령자들의 Barrier Free에 관한 연구를 기본 목적으로 하고 있다. 본 연구의 Eye-gaze Interface는 Eye Tech Digital System회사의 Quick Glance System를 사용한다. 장애자와 고령자를 대상으로 한 사용자 평가 실험에 의해 실험을 진행 하였으며, 한글의 음운규칙에 관한 연구를 기초로 한글뿐만 아니라 영어, 일본어가 입력 가능한 입력 시스템을 제안한다. 이것은 컴퓨터 조작이 곤란한 장애자와 고령자가 일반인과의 자연스러운 커뮤니케이션이 가능하도록 한 것이다.
최근 기술의 발달로 국내에 10명 중 8명은 스마트폰을 사용하고 있다. 또한, 스마트폰을 이용한 다양한 어플리케이션들이 개발되었다. 이로 인해, 스마트폰 중독현상이 사회적인 문제로 대두되고 있다. 특히, 스마트폰 중독은 스스로가 조절하기 어렵고, 자각하기 힘들다. 주로 설문지를 중심으로한 연구들에서, 스마트폰 중독을 진단하기 위해 예를 들면 S-척도와 같은 연구를 수행해왔다. 본 연구에서는 ECG(심전도)와 Eye Gaze 신호를 이용한 검출 방법을 제안하고자 한다. 피험자가 감정 영상을 시청했을 때, 피험자의 ECG 신호와 Eye Gaze 신호를 각각 Shimmer와 스마트아이를 이용하여 측정한다. 더불어, ECG 신호의 S-transform 결과를 특징으로 추출한다. 또한 동공의 직경, 시선과의 거리, 눈 깜빡임으로 구성된 Eye Gaze 신호로부터 12개의 특징을 추출한다. 분류기는 랜덤 포레스트를 이용하여 학습시키고 피험자의 데이터를 이용하여 스마트폰 중독군을 검출한다. 검출한 결과와 실험 전 진행한 S-척도 결과와 비교한 결과 ECG는 87.89%의 정확도, Eye Gaze는 60.25%의 정확도를 보여주는 것을 알 수 있었다.
This study uses a fashion shop facade design to track human gaze, find gaze frequency for gaze time for the gaze points along the path of sight, and expose the importance of facade design and figure out the value through theoretical systematization. Thus, this study employed the measurement method in physiological psychology which is sight-tracking device with eye-tracking to perform effective data evaluation. To find gaze frequency and study the contents to reflect on the facade, precedent study review, and case study of facade design to collect stimulants to be used in eye-tracking experiment were executed. And the eye-tracking experiment which traces the movement of eye[pupil] was performed. As the result of analyzing gaze frequency, The characteristics of such gaze path formation made the characteristics for gaze frequency even clearer. What was characteristic in the analysis result according to 'average value for gaze time' was that only 8 out of 2000 areas showed over 1 second of frequency and, and all other shoed less than 1 second of gaze time. This indicates that human sight endlessly jumps around, and that it 'Stay' where it has interest. This study found the average of the frequency of this 'Stay' in facade design. This study well presents the major points to add value to the design of the space of facade based on scientific measurement/analysis data obtained through visual understanding. Through such, this study is thought to be able to have a positive interaction with marketing by forming a theoretical background bringing utility to purchase environment and assisting in sales increase.
Eye gaze positions evaluation on computer screen uses the human eye as an input device for computer systems is that it gives low resolution. We proposes a method to determine the eye gaze positions on the screen by using two-eye displacements as the information for mapping, and the perspective projection is applied to map the displacements to a position on a computer screen. The experiments were performed on 20 persons and a 17-inch monitor is used with the screen resolution of 1024x768 pixels. Gaze detection error was 3.18 cm (RMS error), with screen is divided into 5x8 and 7x10 positions on a 17-inch monitor. The results showed 100% and 96% correction, respectively.
본 논문은 가상현실 및 증강현실을 위해 양안식 눈추적기 기반의 시선 깊이 추정 기법을 제안한다. 제안한 방법은 먼저 양안식 눈추적기로부터 안구 및 시선과 관련된 다양한 정보를 획득한다. 이후 획득된 정보를 바탕으로 다층퍼셉트론 알고리즘 기반의 시선 추적과 인식 모델을 통해 눈 시선 깊이를 추정한다. 제안한 방법을 검증하기 위해 13명의 참여자를 모집하고 개인별 시선 추적과 범용 시선 추적에 대한 성능을 분석하였다. 실험결과 개인별 모델에서는 90.1%, 그리고 전체 사용자를 대상으로 한 범용 모델에서는 89.7%의 정확도를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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