Driving a wheelchair using image eye tracking

Autor: Eder Manoel Santana
Přispěvatelé: Patrocínio, Ana Cláudia, Naves, Eduardo Lázaro Martins, Furtado, Daniel Antônio, Lucena Jr., Vicente Ferreira de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFU
Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
Popis: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais O ato de conduzir uma cadeira de rodas motorizada naturalmente, se torna extremamente difícil para pessoas com deficiência motora severa. A capacidade de conduzir tal dispositivo de forma independente requer habilidades motoras, visuais e cognitivas específicas, que em muitos casos foram significativamente afetadas ou mesmo perdidas, impossibilitando o indivíduo de ter uma vida independente. Nesta perspectiva, o presente trabalho propõe uma ferramenta para condução de cadeira de rodas motorizada por meio de rastreamento ocular a partir da imagem do usuário registrada por uma webcam de notebook. Por meio dessa estratégia foi possível dispensar a conexão ao notebook de outros periféricos tradicionalmente usados para realização da tarefa, como é o caso dos dispositivos de rastreamento ocular (eye tracker) disponíveis no mercado. Para o desenvolvimento do trabalho, foi realizada uma busca de trabalhos relacionados no intuito de identificar as tecnologias existentes, bem como as principais necessidades e dificuldades de usuários portadores de necessidades especiais. Em seguida, foi desenvolvido o sistema usando as bibliotecas Gaze Tracking e Dlib, que permitem identificar a região para a qual o olhar do usuário está dirigido. A qual, por sua vez, foi associada aos comandos direcionais necessários para a condução da cadeira. Por fim, o sistema foi testado por cinco usuários de cadeira de rodas e cinco voluntários hígidos no intuito de avaliá-lo, tanto em termos de usabilidade durante a condução, quanto em aplicabilidade para diversas patologias. Os resultados mostraram a viabilidade da solução proposta para a aplicação desejada. Assim, espera-se que futuramente o sistema desenvolvido possa ser utilizado por indivíduos para condução de cadeiras de rodas motorizadas de forma efetiva e segura. The act of driving a motorized wheelchair becomes extremely difficult for people with severe motor disabilities. The ability to drive such a device independently requires specific motor, visual and cognitive skills, which in many cases have been significantly affected or even lost, making it impossible for the individual to have an independent life. In this perspective, the present work proposes a tool for driving a motorized wheelchair by means of eye tracking from the user's image registered by a notebook webcam. Through this strategy it was possible to dispense with the connection to the notebook of other peripherals traditionally used to perform the task, as is the case of eye tracking devices available on the market. For the development of the work, a search for related works was carried out in order to identify the existing technologies, as well as the main needs and difficulties of users with special needs. Then, the system was developed using the Gaze Tracking and Dlib libraries, which allow identifying the region to which the user's eye is directed. Which, in turn, was associated with the directional commands necessary for driving the chair. Finally, the system was tested by five wheelchair users and five healthy volunteers in order to evaluate it, both in terms of usability while driving and in terms of applicability to various pathologies. The results showed the viability of the proposed solution for the desired application. Thus, it is expected that in the future the developed system can be used by individuals to drive motorized wheelchairs effectively and safely. Dissertação (Mestrado)
Databáze: OpenAIRE
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