Proseminar: Technische Anwendungen der Informatik - Hard- und Software aktueller Eye-Tracking-Systeme

Lehrstuhl Technische Informatik
Dozent Jun.-Prof. Dr. Kasneci
Betreuer Fuhl
Proseminar Mo. 14 c.t. - 16
Raum B226
Umfang 3 LP f√ľr Studierende neue PO, 4 LP f√ľr Studierende alte PO
Homepage http://campus.verwaltung.uni-tuebingen.de/lsfpublic/rds?state=verpublish&status=init&vmfile=no&publishid=150756&moduleCall=webInfo&publishConfFile=webInfo&publishSubDir=veranstaltung

Beschreibung

In diesem Proseminar sollen die Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens anhand von aktuellen Themen aus den Bereichen Hard- und Software aktueller Eye-Tracking-Systeme erlernt werden. Das Proseminar ist f√ľr Bachelorstudenten vorgesehen und hat zwei thematische Schwerpunkte:

Remote Eye-Tracking

Moderne remote Eye-Tracking Systeme verwenden viele Techniken wie Stereo-Bilder, 3D-Scanner oder zus√§tzliche Sensoren zur akkuraten Bestimmung des Sehvektors einer Person. Aus algorithmischer Sicht ist dabei die erste Herausforderung, der sich solche Systeme stellen m√ľssen, die Detektion von Gesichtern und Gesichtsmerkmalen wie Mund, Nase und Augen. Basierend auf diesen Merkmalen kann eine Kopflage im Kamera-Koordinatensystem ermittelt werden. Der Sehvektor einer Person kann dann anschlie√üend anhand der Pupillenmitte und weiterer Kalibrierungsmerkmalen bestimmt werden. √úber den Schnittpunkt beider Sehvektoren mit einer Bildebene oder einem K√∂rper in einer 3D Szene, kann dann die Blickposition bestimmt werden. Diese Vielzahl an zu bew√§ltigenden Aufgaben macht remote Eye-Tracking zu einem herausfordernden Forschungsgebiet, dem wir uns u.a. mit folgenden Themenvorschl√§gen widmen werden:

  • Automatisierte Detektion relevanter Gesichtsmerkmale
  • Approximation der Kopflage
  • Berechnung eines Blickvektors
  • Bestimmung der Blickposition im Raum
  • Automatische Kalibrierung zur Optimierung der Blickpositionsbestimmung 

Head Mounted Eye-Tracking

In Feldstudien sind vor allem sog. Head-Mounted Eye-Tracker im Einsatz, wobei die zur Blickpositionsbestimmung eingesetzte Technik am Kopf einer Person montiert ist. Ein gro√üer Vorteil solcher Systeme ist die h√∂here Aufl√∂sung des Augenvideos, wodurch eine genauere Bestimmung des Sehvektors m√∂glich ist. Diese Vorteile bringen aber auch eine geringere Fehlertoleranz f√ľr die Anwendungen mit sich, wodurch hohe Anforderungen an die Hardware und Software bez√ľglich der Genauigkeit und Verl√§sslichkeit gestellt werden. Im zweiten Teil  des Seminars werden folgende Themen behandelt:

  • Aufbau moderner Head Mounted Eye-Tracker
  • Vergleich verschiedener Verfahren zur Blickpositionsbestimmung und deren Optimierung
  • Vollst√§ndiger algorithmischer Ablauf moderner Systeme


Gerne können auch eigene Themenvorschläge der Studierenden bearbeitet werden.

 

Vorbesprechung: 24.04.2017, 14 c.t. - 16, Raum B226