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

Lehrstuhl Technische Informatik
Dozent Jun.-Prof. Dr. Kasneci
Betreuer Dr. K√ľbler
Fuhl
Geisler
M. Sc. Santini
Raum B226
Vorbesprechung         22.04.2016, 12:00 Uhr, B226
Umfang 2 SWS / 4 LP
Eintrag im LSF Technische Anwendungen der Informatik: Hard- und Software aktueller Eye-Tracking-Systeme

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:

  • Detektion von Personen
  • Automatisierte Detektion relevanter Gesichtsmerkmale
  • Approximation der Kopflage
  • Berechnung des Blickvektors
  • Bestimmung der Blickposition im Raum
  • Automatische Kalibrierung des Systems 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.

 

Bemerkung

Der Umfang des Proseminars beinhaltet die Erstellung einer Ausarbeitung (in Form eines fiktiven Konferenzbeitrags) sowie eines Vortrags, wie er √ľblicherweise in diesem Kontext gehalten wird. Die Benotung erfolgt zu 2/3 √ľber die Proseminararbeit und zu 1/3 √ľber den Vortrag. Details zu den Kriterien werden bei der Vorbesprechung bekanntgegeben.

Die Vorbesprechung des Seminars findet am 22.4.2016 von 12:00-13:00 Uhr in Raum B226 statt.