Eye Tracking During Interaction with a Screen

Abstract

Tato práce popisuje systém pro sledování obrazovky počítače v reálném čase a určení pozice uživatelova pohledu na tuto obrazovku s využitím dat z eye-trackovacích brýlí a Uniform Marker Fields. Vytvořený systém lokalizuje obrazovku počítače ve snímcích z kamery umístěné na eye-trackeru snímající scénu před uživatelem. V této scéně je detekován marker zobrazený na monitoru počítače. Po jeho úspěšné detekci je marker skryt a ke sledování pozice obrazovky jsou dále využívány významné body detekované ve snímku z kamery ležící na obrazovce, případně z celého snímku. Pokud sledování významných bodů selže, marker je znovu zobrazen a systém je znovu inicializován pomocí detekovaného markeru. Aby byl marker pro uživatele co nejméně nápadný a obtěžující, jsou využity data z eye-trackeru k tomu, aby byl marker zobrazen co nejdále od oblasti uživatelova zájmu. Pro vyhodnocení výkonu a přesnosti vytvořeného systému a rušivosti markeru pro uživatele bylo provedeno několik experimentů a testování s uživateli.

This work presents system for real-time tracking of computer screen and estimating location of user's gaze on this screen with the use of eye-tracking data from a head-mounted eye-tracker and Uniform Marker Fields. The designed system localizes the computer screen in the frames from eye-tracker's front camera using a fragment of Uniform Marker Field displayed on the screen. The marker is hidden after its successful detection and natural feature points from the camera frame lying on the computer screen or, optionally, from the whole frame, are used for tracking the screen. If the natural features tracking fails, marker is displayed again and the tracking is re-initialized. In order to make the marker as unobtrusive as possible, gaze information is used to display the marker as far from the area of user's visual attention as possible. To evaluate the performance and accuracy of the implemented system and the influence of marker appearing on the screen on user's ability to perform his work, several experiments and user testing were conducted.