Università degli Studi di Pavia
Facoltà di Economia, Giurisprudenza,Ingegneria,
Lettere e Filosofia, Scienze Politiche
Corso di Laurea Interfacoltà in
Comunicazione Interculturale e Multimediale
INTERFACCE A CONTROLLO OCULARE:
CARATTERISTICHE, APPLICAZIONI E SCENARI
FUTURI
Relatore: Prof. Marco Porta
Correlatore: Prof.ssa Lidia Falomo
Tesi di laurea di
Federico Dellafiore
Anno accademico 2010/2011
EYE TRACKING
 Metodo
di analisi oculare
 Metodo di puntamento oculare
 Eye Tracker: il mezzo che permette
di effettuare la misurazione dei
movimenti dell’occhio
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)
ELECTRO-OCULOGRAPHY
(EOG)
Gli elettrodi attorno agli occhi rilevano la
differenza di potenziale elettrico tra la pelle e
la cavità oculare
SCLERAL CONTACT
LENS/SEARCH COIL
Speciale lente a contatto che permette la
misurazione del campo magnetico generato
dal movimento dell’occhio
PHOTO-OCULOGRAPHY
VIDEO-OCULOGRAPHY


Utilizzano una fotocamera o una videocamera
Fotodiodi ad infrarossi emettono luce invisibile
VIDEO-BASED COMBINED
PUPIL/CORNEAL REFLECTION


Uno o più LED a infrarossi illuminano l’occhio
Un software calcola il punto fissato basandosi
sulla posizione del centro della pupilla e sulla
riflessione corneale
APPLICAZIONI
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
A CHI SONO RIVOLTI I SISTEMI
DI PUNTAMENTO OCULARE?
Ad esempio, ai malati di:
 Sclerosi multipla
 Distrofia muscolare
 Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA)
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
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
ERICA (U.S.A.)



Sistema mono-oculare
Click del mouse tramite fissazione, battito di
ciglia oppure switch esterno
Software Life Mate 3.0
TM4 (U.S.A.)




Sistema binoculare
Click del mouse tramite fissazione, battito di
ciglia o switch esterno
The Grid
Domotica (controllo dell’ambiente esterno)
MyTobii (Svezia)




Sistema binoculare
Click del mouse tramite battito di ciglia,
fissazione o switch esterno
Software iAble
Algoritmi e calcoli compensativi: permettono l’uso
del sistema a persone che non riescono a tener
fermo il capo
SOFTWARE DI SCRITTURA
OCULARE
Diverse tecniche di input:
 Switch
oculare
 Eye typing
 Eye writing
SWITCH OCULARE

Scanning sequenziale riga-colonna
EYE TYPING VS. EYE WRITING
Tastiera a schermo (eye typing), EyeWrite (eye
writing), Eye-S (eye writing)

GazeTalk (eye typing)
ALTRI METODI DI INPUT
OCULARE


VisionKey
Sistema posizionato sulla montatura
Richiede due movimenti distinti:
1.
2.
Guardare l’angolo al bordo del grafico
Fissare la casella dove è inserita la lettera



Quickwriting
Lo sguardo parte dal centro dell’area di selezione
L’utente sceglie uno dei gruppi che contiene la
lettera
Le sezioni adiacenti mostrano ciascuna lettera del
gruppo



Dasher
Interfaccia di zoom che opera con gesti di
puntamento continui
L’utente sposta lo sguardo verso l’area che
raggruppa le lettere
Il sistema inizia a zoomare verso la regione di
spazio che contiene la lettera desiderata



Stargazer
Caratterizzato dalla funzione di zoom
I caratteri sono disposti circolarmente attorno
all’area centrale
L’utente sposta il cursore verso la lettera
desiderata che inizia ad ingrandirsi per facilitarne
la selezione
PERCHÈ L’EYE TRACKING E LA
DISABILITÀ?

“L’uomo è un animale sociale”

Eye tracker = canale di comunicazione

La tecnologia diventa “amica” dell’uomo

Il fine è il raggiungimento della libertà personale
CONCLUDENDO:
EYE TRACKING COME SOLUZIONE
PER IL FUTURO?
Interazione classica col mouse:





Spostamento della mano per posizionarla sul
mouse
Movimento dell’occhio per scegliere l’oggetto
Movimento del mouse per spostare il cursore
verso l’oggetto desiderato
Pressione del tasto del mouse
Risposta del sistema
Interazione con eye tracking:



Spostamento dello sguardo sull’oggetto di
interesse
Esecuzione dell’“azione oculare” sull’oggetto
Risposta del sistema
Il tempo per eseguire delle azioni con un eye
tracker dovrebbe essere minore rispetto
all’interazione ordinaria col mouse