SMART - University of Tampere

SMART - University of Tampere

Silmn kyttytymisen tutkimus ja sovellukset http://www.cs.uta.fi/~kjr/seminaari/ Tampere University Computer Human Interaction Group Kari-Jouko Rih Veikko Surakka 26.9.2000

Taustaa seminaarille Laitoksella kaksi aitrkkeri (eye tracker) katseenseurantalaite silmnliikekamera Laitteita hydyntv monipuolista tutkimusta syntynyt => tarve olla hyvin perill alueen aiemmasta tutkimuksesta Sisisest lukupiirist normaaliksi seminaariksi Maailmallakin tutkimusaktiivisuus kovassa kasvussa, mm. ensimminen Eye Tracking Research and Applications konferenssi marraskuussa (ETRA)

Katse kyttliittymss Hyv mahdollisuus, jos kdet tarvitaan muuhun tyskentelyyn (tai jos ksi ei muusta syyst voi kytt) Yh useampia tietokoneiden kyttji vaivaa RSI (repetitive stress injury) Silmnliikkeet ovat nopeita ovat luonnollisia eivt vaadi tietoista ponnistusta Katsesuunta ilmaisee implisiittisesti huomion kohteen Katseenseurantalaitteet

Karkea luokittelu Shkiset menetelmt Mekaaniset menetelmt Videoon perustuvat menetelmt yksi tai kaksi seurattavaa silmn pistett Videoperustaiset jrjestelmt yleisimpi Kyttmukavuus ja tarkkuus tasapainossa Laitteita kutsutaan usein silmnliikekameroiksi Shkiset menetelmt

Tavallisimmin kiinnitetn elektrodeja silmn ymprille ja mitataan shkisi muutoksia Laaja sovellusalue Huono tarkkuus

Sopii paremmin suhteelliseen kuin absoluuttiseen seurantaan Kytetn lhinn neurologisissa diagnooseissa Mekaaniset menetelmt Perustuu kontaktilinsseihin,

joissa IR-valoa heijastavia peilipintoja, tai kmi, ja kyttj magneettikentss Erittin tarkkoja Erittin epmukavia, jos kyttjt eivt tottuneita piilolinsseihin kyttkelpoisia lhinn laboratoriotutkimuksissa Yhden pisteen videoperustaiset menetelmt

Seurataan yht havaittavaa pistett, yleens pupillin keskipistett Videokamera kuvaa silm Signaalinksittelyalgoritmin avulla etsitn kuvasta haluttu kohde

Kalibrointidatan avulla muunnetaan mitattu tieto koordinaattimuutoksiksi P ei saa liikkua leukatuki tai purutanko tarpeen Kahden pisteen videoperustaiset menetelmt

Kirkas pupilli Sarveiskalvoheijaste ASL (Applied Science Laboratories) Floor-mounted system Head-mounted system EyeLink (SensoMotoric Instruments) Erottelukyky 0.1 Toiminnallinen tarkkuus 0.5-1

Mittaustaajuus 250 Hz Seuraa kumpaakin silm erikseen Tekniikkaan liittyvi haasteita Laitteiston kallis hinta tll hetkell satoja tuhansia markkoja massamarkkinoiden myt puristettavissa alle tuhanteen markkaan Laitteiston kytettvyys vapaasti sijoitettavat laitteet mukavia mutta rajoittavat kytt phn kiinnitettvt laitteet luotettavia mutta epmukavia koko on pienennettviss silmlasien tasolle

Kalibroinnin tarve kaikille kyttjille aina kytn alkaessa mys kytn aikana Kyttn liittyvi haasteita Uusien vuorovaikutustapojen suunnittelu ja tutkiminen Silmi kytetn normaalisti havainnointiin, ei ohjaukseen ihmiset eivt tottuneet kyttmn laitteita vain katsomalla niit huonosti toteutettuna silmohjaus voi olla erittin rsyttv Laite tuottaa paljon ja kohinaista dataa

datavirtaa on tiivistettv, jotta sit voisi jrkevsti kytt sytteen (fiksaatiot, syte-elementit, aikomukset) silmn fysiologiset ominaisuudet rajoittavat tarkkuutta Silmilydataa Katsedatan ksittely Yarbusin koe vuodelta 1967: silmilypolut, kun kolmelta henkillt kysyttiin maalauksesta eri asioita Datassa vrin,

eptarkkuuksia, virheit Raakadata on suodatettava ja siit on etsittv fiksaatiot reaaliajassa Ksitteit Fiksaatio Katse (lhes) paikallaan

Kaikki informaatio katseltavasta kohteesta vlittyy fiksaatioiden aikana Kesto vaihtelee: 120-1000 ms, tyypillisesti 200-600 ms Sekunnissa enintn 3-4 Sakkaadi Siirtym fiksaatioiden vlill Kesto tyypillisesti 40-120 ms Hyvin nopeita ja siksi nkjrjestelm ei toimi siirtymn aikana

Ballistisia: sakkaadin ptepistett ei voi muuttaa siirtymn alettua Fiksaatioiden laskenta Katseen x-koordinaatti Yksinkertainen algoritmi: 1) Fiksaatio alkaa kun katsekohde pysyy puolen asteen steell yli 100 ms (suodatus) 2) Fiksaatio jatkuu niin kauan kuin katsekohde

pysyy asteen steell 3) Alle 200 ms katkokset datan saannissa eivt katkaise fiksaatiota Aika Silmilypolkujen visualisointi Ympyrt kuvaavat fiksaatioita Sde vastaa fiksaation kestoa Viivat ovat sakkaadeja Katseeseen perustuvat syte-elementit

Perustuvat fiksaatioihin, esim. fiksaation alku fiksaation jatkuminen (esim. 50 ms vlein) fiksaation pttyminen Lomitetaan tapahtumajonoon Tulisi mys liitt tieto fiksaation kohteena olevasta objektista Kyttjn aikomusten pttely Tavoitteena abstraktiotason nostaminen Eye Interpretation Engine (Greg Edwards,

http://eyetracking.stanford.edu/): pttelee milloin kyttj lukee silmilee ilman erityist tarkoitusta aloittaa ja lopettaa visuaalisen haun (esim. lytkseen painikkeen) haluaa valita kohteen Katse ohjauskeinona Katse kyttytyy hyvin eri tavalla kuin muut tietokoneen

ohjauksessa kytettvt keinot (kdet, ni) katseen tietoinen kontrollointi on vaikeaa ja rasittavaa: katsetta vet helposti puoleensa esim. liike katseen tarkka kohdistaminen on myskin vaikeaa Midaksen kosketus enimmkseen katsetta halutaan kytt informaation saamiseen, ei ohjaukseen kyttjt voivat alkaa varoa katseelle aktiivisia kohtia eivtk uskalla tutkia nytt rauhassa Komentoperustainen katseen kytt Silmnliikkeet vanha tutkimusalue, mutta katsekohteesta tietoiset sovellukset harvinaisia

Poikkeus: vammaissovellukset Erica, Inc. http://www.ericainc.com Objektin valinta Kaikkein tavallisin tehtv Miten valinta tapahtuu (vrt. Midaksen kosketus)? katseluaika

erilliset nytll olevat painikkeet valinta silmill (esim. rpytys) fyysiset nappulat Kokeissa havaittu, ett valinta katseella on nopeampaa kuin valinta hiirell tarkkuus ongelmallinen: kohteiden oltava riittvn suuria katseluaika toimii vaihtoehdoista parhaiten, kunhan valittu sopivaksi (ainakin 150 ms) Katse hiiren kiihdyttimen Magic pointing (Zhai, 1999) Katseen avulla hiiriosoitin

ponnautetaan valittavan kohteen lhelle Kohteen lhell katse ei en vaikuta hiiriosoittimeen Hienost hiirell Katsekohta Kohde riittvn lhell Hiiriosoitin ponnautetaan katsekohtaan

Kynnysarvo Kaksi vaihtoehtoista ponnautustapaa Aina kun katse vaihtaa valittavaa kohdetta (liberaali) Vasta kun hiirt liikautetaan (varovainen) Koetuloksia Kyttjt pitivt Varovainen tapa hieman hidasti, liberaali tapa nopeutti kytt Luonnolliset kyttliittymt Non-command user interfaces (Nielsen, 1993)

Multimodaaliset kyttliittymt pyrkivt pois komentoperustaisista kohti tehtv- ja kyttjsuuntautunutta toimintaa Tietokone monitoroi kyttjn toimintaa sen sijaan, ett odottaisi komentoja Katse voi antaa arvokasta (lis)informaatiota Esimerkkej Ship database (Jacob, 1993) iEye-projekti

Tampereen yliopisto, SMI (Saksa), Giunti Ilab (Italia), Conexor (Espoo) ja Nottinghamin yliopisto (Englanti) iDictin idea Esitelmien aiheita 1 Algoritmistiikkaa Katsekohdan pttely Fiksaatioiden laskenta Psykologisia tutkimuksia Visuaalinen hahmotus; Lohse, 1993, 1997 Liikennetutkimukset

Visuaalinen haku ja selailu Yarbusin tutkimukset Poynter instituutin lehdenlukututkimukset Valinta valikosta; Byrne et al, 1998 (Antti) Lukeminen Just & Carpenter, 1980, 1984 E-Z lukumalli, Rayner, 1995 (Aulikki) Esitelmien aiheita 2 Katse vuorovaikutustapana

Valintakeinona; Stampe & Reingold, 1995 (Pivi) Magic pointing + muu BlueEyes-tutkimus Sovelluksia Vammaissovelluksia Salvucci, 1999, 2000 Katseenseuranta kytettvyysarvioinnissa Goldberg & Kotval, painossa

Recently Viewed Presentations

  • THE DECISIVE BATTLES OF THE THIS SLIDE AND

    THE DECISIVE BATTLES OF THE THIS SLIDE AND

    THIS SLIDE AND PRESENTATION WAS PREPARED BY DAVE SABBEN ... 1ATF was given the task of blocking enemy forces withdrawing from the South. The enemy were said to be moving fast, disorganised, with low morale and low on ammo. Little...
  • Chapter Seven: Understanding Racial Inequality Today ...

    Chapter Seven: Understanding Racial Inequality Today ...

    Racial Formation This theory focuses on how cultural and social elements make and remake race both to perpetuate racism and in some cases to prevent racism. The actual definition from the scholarship of Omi and Winant is the following: "the...
  • Literary Genres

    Literary Genres

    "The word comes from the Latin word 'genus', meaning 'kind' or 'type' of anything, not just literary or artistic works." "('Genus', in fact, is still used to describe a technical sense of type, in the classification of species; and 'generic'...
  • Semisolid dosage form Murat Kizaibek Ointments Ophthalmic ointments

    Semisolid dosage form Murat Kizaibek Ointments Ophthalmic ointments

    Care must be exercised in cleaning the mold for the desired smoothness of the resulting suppositories. (a) the melting of the base (b) incorporating of any required medicaments (c) pouring the melt into molds (d) allowing the melt to cool...
  • Welcome to Nushland

    Welcome to Nushland

    Nushland News. If you google it, it will be there. I post homework nightly. Videos on new learning concepts (especially math) All projects and expectations Many of the programs that the students are using have computer access. There is an...
  • Howard Zucker, Acting Commissioner Arlene Gonzlez-Snchez, M.S., L.M.S.W.

    Howard Zucker, Acting Commissioner Arlene Gonzlez-Snchez, M.S., L.M.S.W.

    Providers must code the correct HCPCS codes when submitting claims to Medicaid. If Medicare or third-party payors require a different code, it must be replaced with H0049 or H0050 before submitting to Medicaid. Mark is presenting. Gwen may provide input...
  • STORIES OF POLISH RESISTANCE About half of the

    STORIES OF POLISH RESISTANCE About half of the

    The Warsaw Ghetto. THE CHURCH IN THE GHETTO. In the weeks prior to The Warsaw Ghetto being sealed, in November 1940, there was a massive forced movement of people - Jews who lived outside the boundaries had to move inside...
  • Estrous Synchronization (Ovulation Induction) and Ovsynch John Parrish

    Estrous Synchronization (Ovulation Induction) and Ovsynch John Parrish

    Insert CIDR with CIDIROL capsule Day 6 Remove CIDR Detect Estrus or Inseminate Fixed-time 50 hours From CIDIROL Inject PG Day 7 Beef Cow Day 9-11 Day 8 Inject 2mL CIDIROL 7 Days Triggers GnRH surge Estrogen Lutyalytic to day...