Gerçek Zamanlı Göz Bebeği Takip Sistemi İçin Hibrit Algoritma Geliştirilmesi

Kara C., Bilgin G., Bilgin S.

YEKARUM E-DERGİSİ, cilt.8, sa.2, ss.114-130, 2023 (Hakemli Dergi)

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 8 Sayı: 2
  • Basım Tarihi: 2023
  • Dergi Adı: YEKARUM E-DERGİSİ
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Sobiad Atıf Dizini
  • Sayfa Sayıları: ss.114-130
  • Akdeniz Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Farklı rahatsızlıkları nedeniyle kısıtlı motor becerilerine sahip, hareket yeteneği yetersiz, çevresi ile etkileşiminde sıkıntı bulunan kullanıcılar için göz takip sistemlerinin kullanımı önemlidir. Gerçekleştirilen bu çalışmada bu tür hastalığı olan kişilerin göz bebeği takibi ile sağladığı etkileşimin hassaslığı ve gücünü kullanarak bilgisayar erişimine yardımcı göz takip algoritması tasarlamak hedeflenmiştir. Motivasyonun sağlanmasında, günümüzdeki sistemlerin, göz bebeği takibi için kızılötesi görüntü algılama sistemlerine ihtiyaç duyması ve bunun gibi gereksinimlerin ek maliyetlere sebebiyet vermesi, bunun yerine taşınabilir kameralı bilgisayarlar üzerinden yazılacak bir algoritma ile takibin yapılması fikri etkili olmuştur. Ayrıca daha önce çalışılmış algoritmalara ilaveten yeni bir göz takip algoritması geliştirilmiştir. Ortaya konulan bu araştırma çalışmasında göz bölgesini tespit edebilmek için, Korelasyon ve Viola-Jones (VJ) algoritmaları birlikte kullanılarak hibrit VJVK (Viola-Jones ve Korelasyon) modeli oluşturulmuştur. VJVK ve VJ sonuçlarındaki farklılıkların incelenebilmesi için iki model için de ayrı ayrı göz bölgesi çalışmaları yapılmıştır. Farklı ışık ve mesafelerde denemeler gerçekleştirilerek algoritmaların performansları değerlendirilmiştir. VJVK ile VJ arasındaki fark hız ve doğrulukta yüzdelik olarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca gerçek zamanlı göz bebeğini takip edebilecek sistem yeni oluşturulan VJVK ile gerçekleştirilmiştir

The use of eye tracking systems is important for users who have limited motor skills, insufficient mobility, and difficulty in interacting with their environment due to various disorders. In this study, it was aimed to design an eye tracking algorithm that helps people with computer access by using the sensitivity and power of the interaction provided by eye pupil tracking for people with this type of disease. The idea that today's systems require infrared image detection systems for pupil tracking and that such requirements cause additional costs, instead of tracking with an algorithm written on computers with portable cameras, was effective in providing motivation. Additionally, a new eye tracking algorithm has been developed in addition to previously studied algorithms. In this research study, a hybrid VJVK (Viola-Jones and Correlation) model was created by using Correlation and Viola-Jones (VJ) algorithms together to detect the eye area. In order to examine the differences in VJVK and VJ results, eye area detection studies were carried out separately for both models. The performances of the algorithms were evaluated by performing experiments in different light and distances. The difference between VJVK and VJ is compared in percentage terms in speed and accuracy. In addition, the system that can monitor the pupil in real time was implemented with the newly created VJVK.