|
בזווית העין
הסטודנטים מישל נניקשוילי ופביאן סמרנו מהמחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה פיתחו מערכת עזר לתקשורת עבור בעלי מוגבלויות תנועה חמורות באמצעות עקיבה אחר אישוני העין.
נושא העקיבה אחר אישוני העין הולך וצובר תאוצה בתחומים רבים ומגוונים. ידיעת כיוון ההסתכלות של העין האנושית במרחב תורמת, בין השאר, לשיפור של מערכות צבאיות רבות; למשל, מערכות המותקנות במטוסי קרב ומאפשרות לטייס לנעול על המטרה על ידי התבוננות בה בלבד. מערכות כאלה חוסכות בזמן ובאמצעים.
תחום אחר שבו נעשה שימוש חשוב במערכת עקיבה אחר אישוני העין הוא הרפואה. המערכת יכולה, למשל, לאפשר תקשורת באמצעות שימוש בתנועת אישוני העין לבעלי מגבלות תנועה חמורות, אשר אינם יכולים להזיז אף איבר בגופם ולכן אין ביכולתם לתקשר עם סביבתם בצורה הרגילה (דיבור, שפת הסימנים).
פרויקט הנדסי שביצעו הסטודנטים, מישל נניקשוילי ופביאן סמרנו, בהנחייתו של מר יורם מזור, נועד לתת מענה לאדם המוגבל על ידי בניית מערכת המאפשרת לעקוב אחר זווית ההסתכלות של העין, למדוד ולחשב אותה במדויק.
הרעיון לפרויקט נולד בעקבות סיפורו של פרופסור למתמטיקה שעלה ארצה לפני עשרים שנה וחלה במחלת ניוון השרירים. המחלה קיבעה אותו במצב שבו ראשו מורד וצמוד לחזהו ואין ביכולתו לזוז או לדבר. רק העיניים והיכולת האינטלקטואלית שלו נותרו במצב תקין.
העקיבה אחר אישון העין מבוססת על רכישה של תמונת העין באמצעות מצלמת CDD, עיבודה באמצעות כלי לעיבוד אותות וידאו הנמצא בתוכנת ה-MatLab (eyelink), אפיון וניתוח של כיוון ההסתכלות של העין והצגת מיקום ההסתכלות על מסך LCD הממומשק למערכת.
המערכת מאפשרת להקליד על גבי מסך ה-LCD שאלות, החולה קורא אותן ועונה (בכן או לא) על ידי הזזת אישוניו.
לב המערכת הינו רכיב לוגי מתוכנת FPGA/CPLD הנמצא על ערכת הפיתוחUP2 של חברת ALTERA, אשר ממשק בין רכיבי המערכת: יחידות הקלט/פלט, מחשב PC וממיר מתח RS232.
הפרויקט עושה שימוש בטכנולוגיה למעקב אחר תנועת אישוני העין המכונה "eye tracking".
גישת ה-"eye tracking" משמשת כיום בכמה תחומים, אשר העיקריים שבהם הם ניתוח שיווקי של עמודי אינטרנט באמצעות מעקב אחר מבטי הגולשים, מחקרים פסיכולוגיים, סיוע לנכים ולמוגבלים והחלפת כוונות בכלי נשק מתקדמים כגון מטוסי קרב.
יש כמה גישות שונות למימוש "eye tracking". חלוקה אפשרית היא לשלוש קטגוריות ראשיות, על פי נקודת החיבור לנבדק:
- שימוש בקרן אור (לרוב אינפרא-אדום) המכוונת לעיני הנבדק ומדידת האור המשתקף בחזרה.
- מדידת הפוטנציאל החשמלי על העור שסביב העין.
- הרכבת עדשות מיוחדות לנבדק, המאפשרות מעקב אחר תנועות העיניים.
בפרויקט זה ניתן לראות כי הסטודנטים מימשו את ממשק העזר, כאשר המידע מתקבל ממערכת ה-"eye tracking".
המערכת מורכבת משני חלקים עיקריים:
- מחשב נייד ובו תוכנת MATLAB, אשר מריץ אלגוריתם לזיהוי האישונים ותנועתם וכן לתרגום התנועה לקואורדינטות ושיגורן בתקשורת טורית לערכת פיתוח UP2 של ALTERA.
- ערכת פיתוח של חברת ALTERA UP2 ,, שבאמצעותה נריץ קוד בשפת VHDL, אשר אחראי על הצגת הממשק והגרפיקה על מסך ה-LCD. שפה זו יעילה ופשוטה יחסית ואף ניתנת לשינוי, כך שיהיה אפשר לבצע שדרוג עתידי של הממשק.
|
