การพัฒนาและวัดประสิทธิภาพระบบติดตามดวงตาต้นทุนต่ำ

Abstract

บทคัดย่อ

ปัจจุบันเทคโนโลยีติดตามดวงตาเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ท้าทายที่ช่วยในการพัฒนาและออกแบบรูปแบบการปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ที่เป็นธรรมชาติ โดยการควบคุมและใช้งานคอมพิวเตอร์ได้ด้วยสายตาของผู้ใช้ อย่างไรก็ตามพบว่า อุปกรณ์ติดตามดวงตาที่จำหน่ายในท้องตลาดในปัจจุบันค่อนข้างมีราคาแพง และถือเป็นอุปสรรคสำคัญในการเข้าถึงเทคโนโลยีติดตามดวงตา  บทความวิจัยนี้กล่าวถึงขั้นตอนการพัฒนาอุปกรณ์ติดตามดวงตาต้นทุนต่ำที่อยู่ในรูปแบบของแว่นตา โดยทำการติดตามตำแหน่งของสายตาด้วยหลักการของการประมวลผลบนสัญญาณวิดีโอร่วมกับคลื่นความถี่อินฟราเรด  เพื่อประมวลผลหาตำแหน่งจุดกึ่งกลางรูม่านตาซึ่งเป็นคุณลักษณะสำคัญของดวงตาที่ใช้ในงานวิจัยนี้ ดำเนินการหาตำแหน่งเพ่งมองของสายตาด้วยฟังก์ชันพหุนามดีกรีต่าง ๆ  (ฟังก์ชันเชิงเส้น ฟังก์ชันพหุนามดีกรีสอง และฟังก์ชันพหุนามดีกรีสาม) โดยใช้วิธีการถดถอยกำลังสองน้อยสุด โดยดำเนินการสอบเทียบตำแหน่งของสายตากับผู้ทดสอบจำนวน 30 ราย  ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า อุปกรณ์ติดตามดวงตาต้นทุนต่ำและอัลกอริทึมที่ได้พัฒนาขึ้นสามารถติดตามตำแหน่งของสายตาแบบโต้ตอบทันทีทันใดได้ ในขณะที่ผลลัพธ์จากการประมาณค่าตำแหน่งของสายตาด้วยฟังก์ชันพหุนามดีกรีสามมีความแม่นยำกว่าฟังก์ชันอื่น

Abstract

Nowadays, Eye Tracking Technology is one main challenge for developers of new human-computer interface. This technology provides a more natural way of interacting with a computer system by user’s eye. Now commercially available systems exist; however, they are not widely used because of expensiveness. This paper describes a tutorial that shows step by step how to build a low-cost eye tracker using eyeglass setup. The glasses are designed to work with video-oculography technique (VOG) in the infrared spectrum. The key features of the eye is a center of the pupil. The gaze point of users are estimated based on order polynomial regression (linear, quadratic and cubic). This research conducted an experiment with 30 participants tested eye-gaze calibration. Consequently, the experimental results showed that eye-gaze can be estimated in real-time, while the cubic function can be accurate eye-gaze position more than the other function.