INTERFACCE A CONTROLLO OCULARE: CARATTERISTICHE, APPLICAZIONI E SCENARI FUTURI

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INTERFACCE A CONTROLLO OCULARE CARATTERISTICHE,
APPLICAZIONI E SCENARI FUTURI
Università degli Studi di Pavia Facoltà di
Economia, Giurisprudenza,Ingegneria, Lettere e
Filosofia, Scienze Politiche Corso di Laurea
Interfacoltà in Comunicazione Interculturale e
Multimediale

• Relatore Prof. Marco Porta
• Correlatore Prof.ssa Lidia Falomo

Tesi di laurea di Federico Dellafiore
Anno accademico 2010/2011
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EYE TRACKING

• Metodo di analisi oculare
• Metodo di puntamento oculare

• Eye Tracker il mezzo che permette di effettuare
  la misurazione dei movimenti dellocchio

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I 4 METODI DI EYE TRACKING

• Electro-OculoGraphy (EOG)
• Scleral contact lens/search coil
• Photo-OculoGraphy
• Video-OculoGraphy
• Video-Based Combined Pupil/Corneal Reflection
  (PCCR)

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ELECTRO-OCULOGRAPHY (EOG)
Gli elettrodi attorno agli occhi rilevano la
differenza di potenziale elettrico tra la pelle e
la cavità oculare
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SCLERAL CONTACT LENS/SEARCH COIL
Speciale lente a contatto che permette la
misurazione del campo magnetico generato dal
movimento dellocchio
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PHOTO-OCULOGRAPHYVIDEO-OCULOGRAPHY

• Utilizzano una fotocamera o una videocamera
• Fotodiodi ad infrarossi emettono luce invisibile

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VIDEO-BASED COMBINED PUPIL/CORNEAL REFLECTION

• Uno o più LED a infrarossi illuminano locchio
• Un software calcola il punto fissato basandosi
  sulla posizione del centro della pupilla e sulla
  riflessione corneale

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APPLICAZIONI
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DISABILITÀ E ACCESSIBILITÀ

• Disabilità visiva screen reader
• Disabilità uditiva testo o immagini che
  sostituiscono i suoni
• Disabilità cognitiva linguaggi che associano
  rappresentazioni grafiche ai diversi termini
• Disabilità fisica sistemi di puntamento oculare

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A CHI SONO RIVOLTI I SISTEMI DI PUNTAMENTO
OCULARE?

• Ad esempio, ai malati di
• Sclerosi multipla
• Distrofia muscolare
• Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA)

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SISTEMI DI PUNTAMENTO OCULARE
EyeGaze System (U.S.A.)

• Sistema mono-oculare
• Click del mouse tramite metodo di fissazione
  (dwell time)
• Applicativo 2PC
• The Grid

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Quick Glance 3 (U.S.A.)

• Sistema binoculare
• Click del mouse tramite battito di ciglia (eye
  wink) o fissazione (dwell time)
• Software base per Internet ed e-mail
• The Grid in opzione per Word

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ERICA (U.S.A.)

• Sistema mono-oculare
• Click del mouse tramite fissazione, battito di
  ciglia oppure switch esterno
• Software Life Mate 3.0

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TM4 (U.S.A.)

• Sistema binoculare
• Click del mouse tramite fissazione, battito di
  ciglia o switch esterno
• The Grid
• Domotica (controllo dellambiente esterno)

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MyTobii (Svezia)

• Sistema binoculare
• Click del mouse tramite battito di ciglia,
  fissazione o switch esterno
• Software iAble
• Algoritmi e calcoli compensativi permettono
  luso del sistema a persone che non riescono a
  tener fermo il capo

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SOFTWARE DI SCRITTURA OCULARE

• Diverse tecniche di input
• Switch oculare
• Eye typing
• Eye writing

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SWITCH OCULARE

• Scanning sequenziale riga-colonna

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EYE TYPING VS. EYE WRITING
Tastiera a schermo (eye typing), EyeWrite (eye
writing), Eye-S (eye writing)
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• GazeTalk (eye typing)

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ALTRI METODI DI INPUT OCULARE

• VisionKey
• Sistema posizionato sulla montatura
• Richiede due movimenti distinti
• Guardare langolo al bordo del grafico
• Fissare la casella dove è inserita la lettera

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• Quickwriting
• Lo sguardo parte dal centro dellarea di
  selezione
• Lutente sceglie uno dei gruppi che contiene la
  lettera
• Le sezioni adiacenti mostrano ciascuna lettera
  del gruppo

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• Dasher
• Interfaccia di zoom che opera con gesti di
  puntamento continui
• Lutente sposta lo sguardo verso larea che
  raggruppa le lettere
• Il sistema inizia a zoomare verso la regione di
  spazio che contiene la lettera desiderata

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• Stargazer
• Caratterizzato dalla funzione di zoom
• I caratteri sono disposti circolarmente attorno
  allarea centrale
• Lutente sposta il cursore verso la lettera
  desiderata che inizia ad ingrandirsi per
  facilitarne la selezione

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PERCHÈ LEYE TRACKING E LA DISABILITÀ?

• Luomo è un animale sociale
• Eye tracker canale di comunicazione
• La tecnologia diventa amica delluomo
• Il fine è il raggiungimento della libertà
  personale

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CONCLUDENDO EYE TRACKING COME SOLUZIONE PER IL
FUTURO?

• Interazione classica col mouse
• Spostamento della mano per posizionarla sul mouse
• Movimento dellocchio per scegliere loggetto
• Movimento del mouse per spostare il cursore verso
  loggetto desiderato
• Pressione del tasto del mouse
• Risposta del sistema

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• Interazione con eye tracking
• Spostamento dello sguardo sulloggetto di
  interesse
• Esecuzione dellazione oculare sulloggetto
• Risposta del sistema
• Il tempo per eseguire delle azioni con un eye
  tracker dovrebbe essere minore rispetto
  allinterazione ordinaria col mouse