Øjenstyret IT


English Version

Baggrund

For nylig udgav Birger Jeppesen, der lider af ALS, bogen "Er der mon bedre i himlen?". Denne bog er skrevet med et øjeudpegningssystem. Det pågældene udstyr koster ca. 20.000 kr  - i tillæg til en PC - og kræver en længerevarende tilvænning, samt assistance fra en teknisk kyndig hjælper.  Projekt "Øjestyret IT" ønsker at gøre øjeudpegning tilgængelig for andre handicappede, til en mere overkommelig pris og i en mere brugervenlig form.  En række af de redskaber, som traditionelt har været  brugt af handicappede til alternative system-inputs, fx pande-pinde, har en række åbenbare ulemper: De er langsomme, de kan anstrengende at bruge over længere tid, og de forudsætter ofte en medhjælper til at montere udstyret. Fordelen er, at de er billige og virker sammen med gængse tastaturer. Selvom talegenkendelsessystemer sandsynligvis snart vil være tilgængelige for danske brugere, kræver de en velartikuleret udtale og de vil derfor ikke kunne anvendes ved fx hæshedsproblemer.  Projekt "Øjenstyret IT" sigter mod at udvikle et input-redskab, der er hurtigt, billigt, fleksiblet og kan anvendes af handicappede med et minimum af førlighed. Øjenstyrede systemer kan muligvis også vise sig interessante for personer med midlertidige eller længerevarende museskader.


Teknologi

Systemer, som kan registrere øjets bevægelser, når brugeren kigger på en skærm eller en tavle, kan bruges til at identificeres hvilket bogstav, der kigges på.  De eksisterende systemer er desværre relativt dyre (fra ca. 20.000 kr op til 150.000  kr. i tillæg til en PC's pris) og mange har ikke danske bogstaver. Se produktoversigt og "Eye Controlled Media" af Theo Engell-Nielsen & Arne John Glenstrup for en generel beskrivelse af teknologiens potentialer.  Projekt "Øjenstyret IT" ønsker istedet at anvende et almindeligt videokamera eller et web-cam til at optage brugerenes øjnbevægleser og vil analysere disse ved hjælp af specielt udviklet software, som kan fungere på en almindelig, nyere PC (400 Mhz eller mere). Fordelen er, at prisen på udstyret holdes på et minimum, og at systemet kan distribueres over nettet.  Ulempen er, at systemet ikke vil muliggøre den præcise styring af en curser, som kendes fra den traditionelle mus. Det er i dag kun tilnærmelsesvis opnåeligt med systemer, som koster over 100.000 kr. Prisen på disse meget præcise systemer er ikke faldet nævneværdigt de sidste 5 år, og vil næppe gøre det fremover, da de anvender en række specielle hardware komponenter.  Det system, som vil blive udviklet under projekt  i "Øjenstyret IT" består foruden vieokameraet af en ekstra monitor placeret over den skræm, hvorpå programmerne bliver vist.  Omkring denne skærm monteres en enkel tavle med de skrifttegn, som skal anvendes under udpegningen. Tavlen kan laves efter et forlæg på almindeligt karton. Systemet bliver fleksibelt, så brugeren og medhjælperen nemt selv kan lave nye tavler med individuelle tekster og symboler.  Systemet vil fungere ved, at brugeren kigger på det bogstav på tavlen, han eller hun ønsker at indtaste. Det fremkommer så på monitoren over den almindelige skærm, og man bekræfter ved blot at kigge på det. Herved undgås det, at man ved et uheld kommer til at vælge det forkerte bogstav.  Der er ambitionen at kunne opnå en skrivehastighed på et tegn i sekundet  for trænede brugere under optimale omstændigheder.  I tillæg til det grundlæggende system vil der blive udviklet en hjemmeside, hvorfra man kan downloade den nødvendige software, og få vejledning i anvendelsen af systemet. Der vil også blive etableret en nyhedsgruppe for systemet, hvorfra der kan kommunikeres med andre brugere.  Systemet vil blive søgt anvendt sammen med gængse tekstbehandlingsprogrammer, e-mail-systemer og internet-browsere. Såfremt disse ikke findes egnet til målgruppen eller teknologien, vil der blive udviklet et brugervenligt tekstsystem, hvorfra der kan sendes e-mails og en browser, som har de nødvendige funktioner til at surfe på internettet. Det vil endvidre blive undersøgt, om systemet eventuelt kan integreres med set-top-box til kabel-tv-baserede browsere og e-mailsystemer.


PhD-projekt: visuel tracking af synsretning.

Ved hjælp af et kamera monteret på en standard  PC skal øje og iris følges. Det skal undersøges om disse informationer er tilstrækkelige til kvalitativt at fastlægge synsretning med respekt til et fast verdenskoordinatsystem. Er dette ikke tilfældet må andre ansigts-features indvolveres. Projektet vil inkludere teknikker fra sandtids-tracking (snakes og condensation) og fra datamatsyn (selvkalibrering og tensorteknikker).


Samarbejdspartnere

Systemet vil blive udviklet i samarbejde med Professor Kenji Itoh, Tokyo Institute of Technology, som vil stå for implementereingen af det japanske tegnsæt (med ca. 400 enheder).  Derved sikres en international projektorientering og muligheden for at markere dansk tilgængelighedsforskning på et stort marked  .  Under hele udviklingsforløbet vil brugerrepræsentanter fra de organisationer, som ønsker at medvirke, blive inddraget. Deres råd og kommentarer vil være retningsgivende for projektets konkrete design.


Tidsplan

>
Februar-marts 2000 Ansættelse af Ph.d.-studerende til udvikling af algoritmer.
Marts-april 2000 Behovsanalyse i samarbejde med brugerorganisationer. Indkøb af udstyr og opbygning af laboratorium.
April 2000 - december 2000 Udvikling af tracking-algoritmer.
Januar 2001 Test af tracking-system på brugere.
Februar 2001 - juli 2001 Design af grænseflade for tavle-monitor-system. Patentudredninger.
August 2001 Præsentation af prototype-system
September 2001 Projektmøde i Tokyo med japansk partner
September 2001 - december 2001 Optimering af trackingsystem. Programmering af drivere til trackingsystem.
Januar 2002 - juni 2002 Afprøvning af system på slutbrugere.
April 2002 Projektmøde i København med japansk partner.
August 2002 - december 2002 Programmering af website og eventuelt tekst-email samt browser. Brugertest af web-site.
Januar 2003 Upload af øjenstyrings-site og aflevering af Ph.d.-afhandling. Færdigredigering af videnskabelige artikler og proceedings om projektet.
Februar - april 2003 Foredrag og kurser for handicapforeninger og hjælpemiddelcentraler.



Medvirkende forskere og samarbejdsparnere:

Lektor Mads Nielsen, hovedvejleder for Ph.d.-studerende
Lektor John Paulin Hansen sidevejleder for Ph.d.-studerende, projektstyring og design.
Ph.d.studerende i computer vision systemer.
Programmør af drivere og brugergrænseflader
Professor Kenji Itoh, Tokyo Institute of Technology
Research Associate Hirotaka Aoki, Tokyo Institute of Technology