Echtzeitverarbeitung von Augenbewegungen in digitalen Hochgeschwindigkeitsaufnahmen (EVA)

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, am Beispiel der Verarbeitung von Aufnahmen des Auges die Möglichkeiten der Echtzeitbildverarbeitung zu erkunden. Augenbewegungen bestehen aus der Überlagerung von schnellen ruckartigen (Sakkaden) und glatten langsamen Folgebewegungen. Ihre Analyse liefert Aussagen über Abtastbewegungen der visuellen Umwelt. Bisherige Methoden arbeiten entweder ohne Bilder oder die Augenbewegung wird aktiv, d.h. unter Verwendung von Infrarotstrahlen, verfolgt. Dies bedeutet im wesentlichen eine Beschränkung der Nutzbarkeit auf einen reinen Laborbetrieb. Mit dem Projekt sollen die prototypisch die Bedingungen für einen Einsatz zum Beispiel in einem realen Arbeitumfeld erkundet werden. Dabei sollen Methoden erforscht und umgesetzt werden, die Bildanalysealgorithmen unter Echtzeitbedingungen auf einer applikationsunabhängigen Hardware-Plattform realisieren.

Methods for eye detection and tracking are used for different (technical) applications ranging from gaze measurement to physiological analysis of body states (for example naps during a driver"s operation of vehicles). Two highly sophisticated and performant technical methods currently used are focussed on electro-oculographic (EOG) and video-oculographic (VOG) measurement equipment, which is predominantly limited to head-mounted devices and the usage of invasive lighting conditions (for example infrared lighting). This project is dedicated to the research on non-invasive and non-head-mounted image acquisition methods with subsequent process steps for analyses by using a high-speed digital camera and recording system. The obvious difficulties in high-speed processing regarding space and time restrictions leads possible results into areas of specific algorithms (with regard to scalablility, interruptability, …) for the detection of the iris, pupil, and eye boundaries and computation of the iris and pupil center points for fulfilling the timing requirements.