가시광선 카메라를 이용한 안경형 시선 추적 시스템의 개발

Development of Video-based Eye Tracking System Using Visible Spectrum Camera

목적: 가시광선 카메라를 안경테에 장착하여, 별도의 조명이 필요 없고 머리 움직임에 제약이 없는 시선 추적 장치를 설계하고 이를 검증하였다. 대상과 방법: 안경테에 두 개의 가시광선 카메라를 장착하고 영상을 얻으면서 실시간으로 처리하여 눈의 위치를 추적하였다. 제작된 기기를 정상 자원자 5명에게 적용하여 추적 성공률과 추적오차범위를 평가하였다. 결과: 무작위로 추출한 828개의 자료 중 17개의 검출 실패가 있어서 추적 성공률은 97.9%였고, 추적오차 범위는 1~1.15o였다. 결론: 경량 착용형 시선 추적 기기를 제작하였으며, 다른 보고와 비슷한 정확도를 보여주었다. 향후 의료용 진단을 포함한 다양한 연구 분야에 적용될 수 있을 것으로 생각한다.

Purpose: An eye-tracking system with visible light video camera mounted on the eyeglass frame was designed and evaluated. This system needs no additional illumination and dose not limit the head motion. Methods: Two visible light video cameras were mounted on the eyeglass frame and the eye position was analyzed by real-time image processing. The system was applied to five normal volunteers, and the detection rate and the tracking error range were evaluated. Results: There were 17 failed cases among the randomly sampled 858 tracking data, which was equivalent to the 97.9% of detection rate. And the tracking error range was about 1~1.15°. Conclusions: A light-weighted, wearable eye-tracking system was developed and showed the comparable performances with other systems. This system can be used for the medical evaluation and other research fields.