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