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Que cherchez-vous ? En regardant les yeux

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Bien que la recherche sur les systèmes de suivi du regard a commencé il y a des décennies, alors, vers la fin des années 60, pouvoir contrôler un ordinateur avec l'œil était un rêve totalement inimaginable pour ses premiers admirateurs. Cependant, depuis lors, ces systèmes se sont développés très rapidement et ont rendu la voie toujours plus claire pour réaliser ces intentions qui semblaient inaccessibles. Les développements et les applications du système de suivi des yeux, eye tracking, ont suscité un certain intérêt ces dernières années.

La technologie de suivi oculaire s'étend de l'informatique à la psychologie. Le processus d'imagerie, d'électronique, d'optique et d'analyse des processus cognitifs concerne la conception et l'utilisation de ces systèmes. Mais... Quel but peut avoir suivre le regard d'un être humain et l'analyser ?... Quel type de systèmes et techniques permettent de connaître le mouvement des yeux d'une personne ? Nous répondrons lentement à ces questions.

Applications des systèmes observationnels

En ce qui concerne les applications de ces systèmes, il peut être classé dans des applications à des fins de diagnostic et d'utilisation à des fins interactives.

Applications diagnostiques

L'attention ou l'attention est un processus qui focalise la capacité de comprendre notre environnement dans un stimulus concret. Il a à voir directement avec notre partie cognitive et connaître le mouvement des yeux aide grandement à comprendre ces mécanismes. L'utilisation d'un système eye tracking comme outil de diagnostic a généré des outils pour mesurer la relation entre le mouvement des yeux et l'attention. Ils peuvent être appliqués en psychologie mais aussi dans d'autres domaines, en particulier dans le marketing et la publicité.

Des travaux intéressants ont été réalisés dans ce domaine. Récemment, des résultats de diagnostic pertinents ont été obtenus en neuroscience et en psychologie. Un des points les plus étudiés est celui des mouvements oculaires dans les processus de lecture de textes. L'analyse des mouvements oculaires pendant la lecture aide à détecter certaines erreurs et pathologies, la dyslexie étant l'une des plus connues. Le but des systèmes d'eye tracking dans ce domaine serait d'enregistrer la trajectoire visuelle de la personne devant le texte pour que la psychologue ou le spécialiste correspondant interprète les données. De même, les études et les travaux réalisés considèrent l'étude des mouvements oculaires comme un outil précieux pour le diagnostic précoce de la schizophrénie et du strabisme.

En poursuivant les applications diagnostiques, des travaux plus complexes ont également été trouvés explorant des environnements intelligents. Chaque être humain suit un modèle en explorant son environnement. L'analyse des mouvements oculaires dans la perception libre a des conséquences positives pour comprendre les mécanismes que nous utilisons pour assimiler l'environnement.

En général, ces systèmes sont un puissant outil pour comprendre et mesurer l'intelligence humaine. En fonction de l'application, les conséquences peuvent modifier positivement le comportement de l'être humain dans certaines actions. Il est connu que le manque d'attention provoque des accidents de la conduite. Ces derniers temps, des efforts importants ont été faits dans l'automobile. Sans aucun doute, l'analyse des mouvements oculaires du conducteur est un outil parfait pour détecter le manque d'attention et le sommeil du conducteur. Les résultats expérimentaux serviront à obtenir des voitures plus sûres à l'avenir.

Des utilisations similaires peuvent être trouvées dans l'industrie et la médecine. Dans l'industrie, l'enregistrement et le contrôle de qualité des produits sont souvent effectués à travers la vue, et une mauvaise analyse peut avoir des conséquences graves. Cependant, il peut être plus grave qu'un spécialiste peu explore une résonance ou d'autres images médicales. L'analyse des mouvements oculaires, tant dans l'industrie que dans les études d'imagerie médicale, peut être utilisée pour détecter des stratégies d'inspection répétitives ou rares de l'être humain.

Enfin, mais peut-être avec une plus grande force, un large champ a été ouvert autour du monde de la publicité et du marketing. Le regard du consommateur est une source d'information de grande valeur. Dans la publicité, le chemin parcouru par les yeux est une donnée indéniable pour savoir si une partie déterminée de l'annonce a été vue et assimilée.

Dans la même ligne, des études sur les pages web ont déjà commencé à établir certains principes de conception. Selon les études réalisées, en général, la partie supérieure gauche est d'abord explorée sur le site. Les résultats indiquent que nous essayons de rechercher des lettres majuscules, qui semblent normalement être dans cette zone.

Utilisations interactives

Les utilisations interactives des systèmes eye tracking doivent être comprises dans le contexte de communication homme-ordinateur. En ce sens, dans certaines situations où il n'est pas possible d'utiliser les mains sont présentés comme une option intéressante.

La capacité motrice de l'être humain, à savoir le contrôle moteur, est affectée par de nombreuses maladies et pathologies telles que la sclérose en plaques, la sclérose latérale amyotrophique, la paralysie cérébrale, les dommages de la moelle osseuse et l'infarctus cérébral, entre autres. Malgré leurs particularités, indépendamment de leur origine, ils ont comme caractéristique remarquable la réduction de la capacité motrice. Souvent, cette détérioration peut atteindre les mesures maximales, provoquer l'immobilité totale et transformer l'homme en prisonnier de son corps.

Cependant, normalement, même dans les stades avancés de la maladie, le mouvement oculaire contrôlé reste intact et devient une seule voie de communication. Dans ces cas, l'emplacement précédent de l'écran de regard peut être utilisé comme instruction pour l'ordinateur. Dans ce but, de nombreux logiciels spécifiques ont été créés. Les applications les plus connues sont les claviers dits virtuels. Dans ceux-ci, l'utilisateur du système eye tracking peut sélectionner des lettres et des mots en regardant sur le clavier qui apparaît sur l'écran et compléter ainsi les phrases. Cela permettrait, dans une large mesure, de surmonter leurs difficultés de communication.

L'application des systèmes d'eye tracking est vaste dans le domaine des handicaps et de nouvelles possibilités apparaissent chaque jour.

Cependant, il existe des utilisations interactives non liées à l'immobilité. Sa base est la relation entre le point où le regard est corrigé sur l'écran et l'intérêt de l'utilisateur. Elles sont appelées Gaze Contingent Display (GCD) ou interface sous surveillance. Ils peuvent adapter l'environnement de l'écran exploré à l'utilisateur, par exemple afficher plus de détails, utiliser un zoom automatique ou créer de nouvelles informations liées à la précédente.

De même, l'application de ces techniques à la réalité virtuelle et au monde des dessins animés est intéressante. On sait que ce type de travail suppose une grande charge de calcul. Produire des images de qualité n'est pas un processus aussi simple. Le but des systèmes de eye tracking serait de deviner quelle est la partie de l'image que le spectateur observe pour montrer cet élément avec une meilleure définition et plus de détails. Dans les autres parties, cependant, la qualité serait perdue, facilitant ainsi la reproduction de l'image.

Techniques et systèmes de suivi du regard

Avec ce qui précède, on peut dire que les systèmes eye tracking ont une certaine application… mais qu'est-ce qu'un système eye tracking ? En quoi consiste son fonctionnement ? Le travail de Young et Sheena résume parfaitement les ressources offertes par la technologie pour suivre le regard. En réalité, il existe différentes technologies qui permettent d'analyser le regard de l'être humain, les plus connues étant l'électrooculographie (EOG) et la videooculographie (VOG).

Les techniques du premier groupe ont été largement acceptées il ya une quarantaine d'années. Son fondement est de mesurer les changements de tension électrique que produit le corps lors du déplacement de l'œil. Pour enregistrer ces changements de signal électrique, il est nécessaire de coller des électrodes autour de l'œil. Ces variations se produisent entre 15-200V. On suppose une variation moyenne de 20V en tournant un degré par l'oeil.

Les contraires à cette technique utilisent comme argument d'opposition interférences. Il est indéniable que les mouvements musculaires autour ont une influence notable sur le signe. En outre, la dépendance de la largeur de la pupille de la lumière altère le fonctionnement des électrodes. Par conséquent, cette technique exige des conditions très spéciales pour que les résultats obtenus soient des données représentatives de ce qui s'est passé.

Les techniques d'imagerie vidéo utilisent une caméra pour enregistrer les images de l'œil. La base est simple : l'image de l'œil change à mesure que le regard change. En ce qui concerne ces systèmes, les sources lumineuses opérant dans l'infrarouge proche (750-880 nm) ont une utilisation remarquable. La capacité de vision de l'être humain atteint 700 nm, ce type de lumière est invisible, c'est-à-dire que nous n'apprécions pas l'effet produit dans l'œil. L'objectif de la lumière est, d'une part, de générer des images oculaires d'une qualité acceptable et, d'autre part, de provoquer des particularités concrètes dans l'image, qui se produisent des reflets à la surface de la cornée.

Normalement, en utilisant des techniques de traitement propres à l'image, les images enregistrées recherchent des caractéristiques spéciales comme la forme de la pupille, la disposition des réflexes, etc. Les changements dans ces caractéristiques sont directement liés à la variation du regard.

Une des grandes limites de ces systèmes est le mouvement de la tête. L'utilisateur doit garder la tête fixe dans une zone pour ne pas sortir de la caméra. Malgré la faible importance de cette barrière dans le domaine de l'immobilité, certains utilisateurs et applications ne sont pas une tâche facile, car les objectifs et objectifs de terrain utilisés par ces systèmes laissent peu de place à la liberté. Afin de surmonter cette barrière, plusieurs chercheurs ont proposé de nouvelles solutions. Les systèmes les plus connus sont appliqués directement sur la tête, comme un casque ou une gafa. La tête peut se déplacer librement, car la caméra se déplace avec elle.

Nous disposons également de systèmes qui maintiennent la tête fixe par un support. Le problème disparaît parce que vous pouvez accepter que la tête reste tranquille. L'utilisateur perd du confort.

Au cours de la dernière décennie, de nombreux chercheurs ont essayé de surmonter les obstacles et les limitations que ces systèmes génèrent. En ce sens, les résultats les plus marquants ont été les systèmes de eye tracking multicaméra ou stéréo. D'une part, la position de la tête est déterminée par deux chambres de grand champ situées sur l'écran (gauche, bas). Si la tête est placée dans l'espace, l'autre caméra qui suit l'œil, la partie inférieure de l'écran, se concentre sur ce point en utilisant des moteurs spéciaux pour obtenir une image appropriée pour son traitement.

Avec ce qui précède, nous pouvons affirmer que l'avenir des systèmes de suivi des fils est assuré. Comme les techniques utilisées sont améliorées, nous pouvons nous attendre à une plus grande écoute de ces appareils.

Attention donc, lorsque vous vous tenez devant la vitrine d'un magasin... Quelqu'un vous regarde!