Estudio preliminar de la extracción del contorno del iris en imágenes obtenidas mediante Eye Traking

Abstract

El concepto de Eye-Tracking hace referencia a un conjunto de tecnologías que permiten monitorizar y registrar la forma en la que una persona mira una determinada escena o imagen, en concreto en qué áreas fija su atención, durante cuánto tiempo y qué orden sigue en su exploración visual. Existe una gran variedad tecnológica de sistemas de Eye-Tracking, cada uno con sus propias ventajas e inconvenientes. Entre los sistemas basados en videooculografía existen dos grupos: aquellos que se colocan en la cabeza del participante y los que registran el movimiento ocular desde la distancia, normalmente ubicados y camuflados en el monitor denominados remotos. En este segundo método lo que se hace con la cámara es capturar por fotogramas la ruta de movimiento del ojo que es el que guía y hace que la posición del ratón se traslade a aquella posición donde apunta el ojo. Es decir, que si el ojo se desvía hacia la derecha el puntero de la pantalla del ordenador también los haga y si se desvía hacia la izquierda lo haga del mismo modo. Por otra parte, la fuente de infrarrojos es utilizada para que la luz infrarroja cree unos reflejos en el ojo y el programa creado para seguir el movimiento del ojo lo haga a través de ellos. En definitiva que en la mayoría de los sistemas son los reflejos que se forman en el ojo causados por la fuente de luz y el centro de la pupila los puntos que hacen de referencia para posicionar el puntero en un lugar o en otro. En definitiva este sistema resulta ser una aplicación muy útil, sin embargo al necesitar de la instalación mencionada antes resulta muy aparatoso además de caro. La tendencia de este tipo de tecnologías es minimizar el hardware empleado. La cámara es necesaria para poder capturar la mirada por lo que resulta evidente que hay que prescindir de la fuente de luz infrarroja. La luz infrarroja produce un gran contraste entre la pupila y el iris por lo que al eliminarla perderíamos la capacidad para detectar la pupila. Por ello se plantea la detección del iris como característica de trabajo. En esta primera aproximación se mantiene la luz infrarroja para dotar de calidad a la imagen y lo que se intenta es detectar el contorno del iris. Un objetivo secundario es el de validar un modelo matemático basado en el iris y la pupila a nivel teórico por lo que por ahora se sigue empleando la iluminación infrarroja. Para que se pueda prescindir de los reflejos que se crean en el ojo por el efecto que causa en ellos la fuente de luz infrarroja es necesario pensar otra manera de utilizar el ojo. Pues bien, en este caso lo que se pretende es reconocer el ojo de cada persona capturando de cada fotograma el contorno del iris. El objetivo fundamental del proyecto es buscar en el ojo la parte exacta en la que la intensidad cambie bruscamente de nivel entre el iris y la esclera. Esto es debido a que el contorno del iris se crea por la presencia de un borde lo cual quiere decir en términos de imagen que hay una diferencia de intensidad al pasar de una parte de un objeto a otra, siendo una parte del objeto el iris y la otra la esclera. El método presentado está basado en la publicación de Iskander (2006).