FIXEIN: A mobile and modular eye tracking system
FIXEIN: Mobil ve modüler bir göz takip sistemi
- Tez No: 893914
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ CAN KARACA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
20. yüzyılın başlarından beridir, göz takip sistemleri kişi analizi, nesne analizi ve cihaz kontrolü olmak üzere üç amaçla kullanılır. Bu sayede tıbbi teşhis çalışmalarından pazar araştırmalarına, terapi uygulamalarından bilişsel analizlere kadar geniş bir spektrumda fayda sağlamaktadır. Günümüzde gözlük formundaki göz takipçiler, sağladıkları mobilite ve doğruluk sayesinde bahsedilen deneylerde tercih edilmektedir. Bu tür sistemlerin deney gereksinimindeki donanıma sahip olması, yeterli ve güvenilir veri toplanması için kritiktir. Ayrıca bakış nokta üretimi için temel işlev olan pupil tespitinin doğruluk ve hız arasındaki ödünleşimi de performansı doğrudan etkilemektedir. Dolayısıyla, istenen deney prosedürüne uygun sistemin seçilmesi güvenirlik ve maliyeti belirler. Farklı deney prosedürleri için farklı sistemlerin edinilebilmesi ise, sistemlerin öğrenilme süresi ve maddi yükü açısından potansiyel sorunlar oluşturabilmektedir. Bu tezde donanım, yazılım ve pupil tespitçisiyle birlikte FIXEIN isminde bir göz takip sistemi tasarlanmıştır. Donanımın özgünlüğü, form ve sensörlerinin tak-çalıştır olarak değiştirilebilmesidir. Ayrıca sistem, kullanıcıların kendi gözlüklerine adapte edilebilir. Pupil tespit yaklaşımının özgünlüğü, geleneksel yöntemlerle öğrenme modellerinin birleştirildiği Retro-Oriented Mind konseptidir. Bu konseptte, bir geleneksel yöntem değişken boyutlu bir pupil alanı oluşturur. Öğrenme modeli ise görüntünün tamamına göre daha az gereksiz bilgi içeren bir alanda çalıştırılır. İkinci konsept ise Pupil Elips Trend Analizidir. Trend analizi, hem tespit başarımını ölçen iki yeni metriği hesaplar, hem de metriklere bağlı olarak elips değerlerini düzeltmeye çalışır. Yazılım ise kalibrasyon süreçlerini gerçekleştirir ve bakış noktalarının üretilmesini sağlayarak arayüz üzerinde sunar. Pupil tespiti LPW ve Dikablis veri setleriyle değerlendirilmiştir. Böylelikle, geleneksel yöntem sayesinde tespit frekansı 38'den 150'nin üzerine çıkarılabilmiştir. Ek olarak, öğrenme modelinin daha az gereksiz bilgiyle çalışması, görüntünün tamamına kıyasla yaklaşık %4 daha başarılıdır. Genel başarım ise %95 seviyelerindedir. Sonuç olarak, bu tez kapsamında, derin öğrenme model doğruluğunda 120 Hz'de çalışabilecek, yaklaşık 62-gram ağırlığında, sensör ve formu ihtiyaca göre değiştirilebildiği için daha fazla deney prosedürüne uygunluk gösterebilen giyilebilir, mobil ve modüler bir göz takip sistemi ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
Since the early 20th century, eye-trackers have been employed for three purposes: user analysis, object analysis, device control. These systems provide significant benefits, from medical diagnostics to market research, from therapeutic applications to cognitive analyses. Today, wearable trackers are preferred due to their mobility and accuracy. It is crucial for such systems to be equipped with the hardware required by the experimental setup to ensure the collection of reliable data. Additionally, the trade-off between accuracy and frequency in pupil detection (PD), which is fundamental for gaze point production, directly impacts performance. Therefore, selecting a system that aligns with the desired experimental procedure is essential in determining both reliability and cost. Also acquiring different systems for various experimental procedures can present potential challenges in terms of the learning curve and financial burden. This thesis presents the design of an eye-tracking system named FIXEIN, which includes hardware, software, and a PD module. The originality of the hardware lies in its plug-and-play interchangeable forms and sensors. Additionally, the system can be adapted to the user's own glasses. The novelty of the pupil detection approach is embodied in the Retro-Oriented Mind concept. In this concept, a traditional method initializes a variably sized pupil area, and the learning model operates within this area, which contains less irrelevant information. The second concept, Pupil Ellipse Trend Analysis, calculates two new metrics to measure accuracy and attempts to correct erroneous ellipses based on metrics. The software performs calibration and generates gaze points, which are presented through the interface. PD was evaluated using the LPW and Dikablis datasets. Consequently, the detection frequency was increased from 38 to over 150, thanks to the traditional method. Additionally, the learning model, working with less irrelevant information, demonstrated approximately 4% better performance, achieving an overall accuracy of around 95%. As a result, this thesis introduces a wearable, mobile, and modular eye-tracker, capable of operating at 120 Hz with deep learning accuracy, weighing approximately 62 grams, and adaptable to a broader range of experimental procedures due to its interchangeable sensors and form.
Benzer Tezler
- Takım tezgahlarında verim kaybının ve gürültü faktörünün araştırılması
A research on the efficiency loss and noise factor on the machine tools
BERNA AYAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ MALKOÇ
- Mehmed Zihni Efendi'nin Nimet'i İslam adlı eserindeki hadislerin tahric ve değerlendirilmesi (oruç, zekat, hac ve nikah bölümleri)
The Evaluation and the fixing of the resources of the Mehmet Zihni Efendi's book named Nimet'i Islam (savm, salah, hac and nikah parts)
İBRAHİM ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
DinSelçuk ÜniversitesiTemel İslam Bilimleri Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MUHİTTİN UYSAL
- Sıçan pankreas dokusu üzerine borik asit uygulamasının histolojik ve biyokimyasal etkileri
Histological and biochemical effects of boric acid exposure on the rat pancreas tissue
AHMET TOPAL
- Gelişimsel kalça displazisinin açık redüksiyon ve Salter innominate osteotomisi ile cerrahi sonuçlarının değerlendirilmesi
Evaluation of Surgical treatment results in developmental hip dysplasia using with salter innominate osteotomy and open reduction
FATİH İNCİ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2006
Ortopedi ve TravmatolojiSağlık BakanlığıOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
UZMAN GÜVEN BULUT
- Thomas Bernhard'ın düz yazılarında anlamsızlık
Die Sinnlosigkeit in den Prosawerken von Thomas Bernhard
M. RIDVAN TATLICI
Doktora
Türkçe
1993
Batı Dilleri ve EdebiyatıAtatürk ÜniversitesiBatı Dilleri ve Edebiyatları Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. YILMAZ ÖZBEK