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

Lehrstuhl Technische Informatik
Dozent Prof. Dr. Kasneci
Betreuer Dr. K├╝bler
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├╝r 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├Ątzliche Sensoren zur akkuraten Bestimmung des Sehvektors einer Person. Aus algorithmischer Sicht ist dabei die erste Herausforderung, der sich solche Systeme stellen m├╝ssen, 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├čend anhand der Pupillenmitte und weiterer Kalibrierungsmerkmalen bestimmt werden. ├ťber den Schnittpunkt beider Sehvektoren mit einer Bildebene oder einem K├Ârper in einer 3D Szene, kann dann die Blickposition bestimmt werden. Diese Vielzahl an zu bew├Ąltigenden Aufgaben macht remote Eye-Tracking zu einem herausfordernden Forschungsgebiet, dem wir uns u.a. mit folgenden Themenvorschl├Ągen 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├čer Vorteil solcher Systeme ist die h├Âhere Aufl├Âsung des Augenvideos, wodurch eine genauere Bestimmung des Sehvektors m├Âglich ist. Diese Vorteile bringen aber auch eine geringere Fehlertoleranz f├╝r die Anwendungen mit sich, wodurch hohe Anforderungen an die Hardware und Software bez├╝glich der Genauigkeit und Verl├Ąsslichkeit 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├Ąndiger Algorithmischer Ablauf moderner Systeme


Gerne k├Ânnen auch eigene Themenvorschl├Ąge der Studierenden bearbeitet werden.

 

Bemerkung

Der Umfang des Proseminars beinhaltet die Erstellung einer Ausarbeitung (in Form eines fiktiven Konferenzbeitrags) sowie eines Vortrags, wie er ├╝blicherweise in diesem Kontext gehalten wird. Die Benotung erfolgt zu 2/3 ├╝ber die Proseminararbeit und zu 1/3 ├╝ber 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.