Geri Dön

A head and eye tracking system for hands-free control of a robotic exoscope

Baş ve göz takip sistemine dayalı, eller serbest özellikli robotik eksoskop

  1. Tez No: 549789
  2. Yazar: AŞKIN AŞKIN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HAŞMET GÜRÇAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Bilişim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 63

Özet

Eksoskop, mikro cerrahide kullanılan uzaktan kontrollü yüksek çözünürlüklü görüntü izleme sistemidir ve ameliyat mikroskobuna alternatif bir yöntem olarak önerilmiştir. Cerrahların operasyonu tamamlamalarına yardımcı olmak için, ekranda uygulama alanlarının büyütülmüş bir görüntüsünü yansıtır. Eksoskobun yararları, uygulama alanının geniş bir görüntüsünü sağlamak ve derinlemesine odaklanmasına yardımcı olmaktır. Ayrıca, sistem yeniden konumlandırma ve yeniden odaklama gereksinimini en aza indirir. Öte yandan, eksoskobun 2-boyutlu hareketli görüntülerin gösterilmesinde sınırlamaları da vardır. Ek olarak, cerrahi bir mikroskop veya eksoskop ile hızlı ve güvenli etkileşimler yapmak, mikro cerrahide uygulanan temel ilkelerden biridir ve eksoskop, yüksek hassasiyetli işler için, gelişmiş el ve göz koordinasyonu gerektirir. Yapılan çalışmalar, mevcut elle kavrama, ayak pedallı ve ağızla yönlendirmeli etkileşim tekniklerinin bu büyüteçlerle çalışmasının verimsizliğini ortaya koymuştur. Mikro cerrahide, mikroskop veya eksoskop kullanıldığında görüş alanının ayarlanması, sık sık istenmeyen gecikme ve kesintilerin oluşmasına neden olur. Sonuç olarak, bu tezde, bir eksoskop sisteminin, eller serbest özellikli olarak kontrol edilmesinin deneysel bir araştırmasını sunuyoruz. Kamera görüş açısının otomasyonu için, kafa hareketleri ve göz takip sistemine dayaklı bir robotik eksoskop geliştirdik. Görevin tamamlanma süresini ve hata sayısını hesapladık ve NASA görev yükü endeksini kullanarak kullanıcı iş yükünü inceledik. Sonuçlar, görevin tamamlanma zamanının, el bazlı etkileşim tekniğine kıyasla, eller serbest özellikli eksoskop için daha kısa olduğunu göstermektedir. Eller serbest özellikli cerrahi eksoskobun tasarımında, katılımcıların performans, çaba ve başarısızlık düzeylerinin yanı sıra zihinsel, fiziksel ve zamansal gereksinimle ilgili deneyimledikleri zorlukları da gösteriyoruz.

Özet (Çeviri)

An exoscope is a high definition video teleoperated system for performing microsurgery and it has been proposed as an alternative method for the operating microscope. It provides a visualizing magnified image of application areas on a display helping the surgeons to complete the operation. The advantages of the exoscope are providing a wide field of view and deep focus of application area. Moreover, the system is minimizing the need for repositioning and refocusing. On the other hand, the exoscope has also limitations such as performing under 2D motion images. Additionally, conducting fast and safe interactions with a surgical microscope or exoscope are one of the basic principles applied in microsurgery and the exoscope requires improved hand and eye coordination for high precision work. Studies revealed inefficiencies of the current manual hand-grip, foot-pedal, and mouth-switch interaction techniques with these magnifiers. Adjusting the field of view is a frequent source of unwanted delay and interruption when using a microscope or exoscope in microsurgery. Consequently, in this thesis, we present an experimental investigation of hands-free control for an exoscope system. We report the development of a head and gaze-contingent robotic exoscope for camera viewpoint automation. We recorded empirical measures, namely task completion time and the number of errors, and examined the user workload using NASA task load index. The results show the task completion time is shorter for hands-free exoscope compared to hand-based interaction technique. We further show the challenges and difficulties related to mental, physical, and temporal demand as well as performance, effort, and frustration level of participants for the design of the hands-free surgical exoscope.

Benzer Tezler

  1. A study on gaze enhanced user interfaces: committing eye tracking

    Bakışla geliştirilmiş kullanıcı arayüzleri üzerine bir çalışma: göz takibi

    İBRAHİM FURKAN İNCE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKyungsung University

    Tasarım Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TAE-CHEON YANG

  2. Gerçek-zamanlı video-oküulografik bakış yönü tespit ve takip sisteminin tasarımı ve gerceklemesi

    Design and implementation of a real-time video-oculographic gaze detection and tracking system

    CİHAN TOPAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAnadolu Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CÜNEYT AKINLAR

  3. Video görüntülerine dayalı olarak gerçek zamanlı göz hareketleri takip sistemi tasarımı

    Design of video image based real time eye tracking system

    YILMAZ DURNA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FİKRET ARI

  4. Havalı tabanca atıcı sporcuların atış performansı sürecinde göz bebeği hareketlerinin karakteristiği

    Pupil movements characteristic of air pistol shooter athletes during shooting performance

    FATİH SERDAR ŞENDURAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    SporBursa Uludağ Üniversitesi

    Beden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ TONGUÇ VARDAR

  5. İşaretli gözlük sayesinde 3B göz bakış doğrultusunun kestirimi

    3D line of gaze estimation method with marked glasses

    ŞAMİL KARAHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF SİNAN AKGÜL