عنوان اختراع: دستگاه ثبت حركات چشمی با روش نوآورانه یادگیری ماشینی براساس سگمنتاسیون عنبیه"Eye Tracking with innovative machine learning based on iris segmentation"

خلاصه اختراع

حركات چشمی در واقع نمودی از فرآیند پیچیده برهم كنش های مغزی است كه از سویی ما را قادر می سازد كه بینایی خود را ضمن حركت حفظ نماییم و از طرفی به عنوان زیر بنایی برای دیگر اعمال كورتیكال مغزی از قبیل حركت بدن قلمداد می شود. پر واضح است كه توانایی ثبت چنین حركاتی روزنه ای است برای درك هرچه بیشتر این اعمال و یافتن درمان برای اختلالات مطرح در این زمینه. از جمله كاربردهایی كه چنین دستگاهی در چشم پزشكی می تواند داشته باشد می توان به بررسی اختلالات حركات چشمی و نیستاگموس و نیز ارزیابی عینی میدان بینایی اشاره نمود. این فرآیند از طریق تلفیقی از پردازش تصویر چشم و اطلاعات اولیه چشم پزشكی ممكن شده است. بطور كلی پردازش تصویر، یعنی شناسایی و استخراج ویژگی هایی از تصویر كه بتوان از آنها برای كاربرد مورد نظر خود استفاده كرد. برای مثال در شناسایی اشیاء متحرك این ویژگیها در جهت تشخیص نقاطی از تصویر كه در حال حركت هستند استفاده می شود . انواع پردازش تصویر را می توان در سه نوع پردازش سطح پایین،سطح میانی و سطح بالا دسته بندی كرد. پردازش سطح پایین شامل پردازش های ابتدایی مانند پیش پردازش هایی برای حذف نویز، بهبود كنتراست و فیلتر كردن تصویر است. مشخصه این پردازش این است كه ورودی و خروجی ان تصویر است. پردازش سطح میانی شامل بخش بندی تصویر به منظور تقسیم آن به نواحی و اشیاء مختلف و توصیف اشیاءبه فرمی كه برای پردازش كامپیوتری مناسب تر باشند ، طبقه بندی یا تشخیص اشیاء مختلف است.ویژگی پردازش میانی این است كه ورودی آن تصویر است و خروجی آن صفاتی از اشیاء تصویر مانند لبه ها، كانتورها و تشخیص اشیاء است. پردازش سطح بالا شامل فهمیدن روابط بین اشیاء تشخیص داده شده، استنباط و تفسیر صحنه و انجام تفسیر و تشخیص هایی است كه سیستم بینایی انسان انجام می دهد. در این مرحله با استفاده از ویژگی های استخراج شده به آنالیز تصویر می پردازند. ردیابی اشیاء متحرك یكی از پركاربردترین مقوله ها در حوزه بینایی ماشین می باشد كه در طول دهه های اخیر توجه محققان زیادی را به خود جلب كرده است. كشف و ردیابی اشیاء متحرك در دنباله ای از تصاویر ویدئویی یك گام پیش نیاز برای سیستمهای سطح بالاتر پردازش تصویر همچون سیستم های نظارتی، تعامل انسان با كامپیوتر، روباتیك و غیره است كه دقت و كیفیت این سیستمها به دقت و سرعت روش ردیابی مورد استفاده بستگی دارد . بعنوان مثال در یك سیستم نظارتی كه برای تشخیص هویت افراد از اطلاعات مربوط به مدل حركت استفاده میكند باید بتوان اشیاء متحرك را با دقت زیاد كشف كرده، سپس الگوریتمی دقیق برای ردیابی اشیاء را استفاده كرد تا در مراحل بعدی به نتایج بدست آمده برای تجزیه و تحلیل مدل حركت اعتماد كرد. در این طرح ما از پردازش سطح بالا كه شامل استخراج ویژگیهای شكلی چشم جهت ردیابی و تشخیص حركت مردمك چشم استفاده می كنیم.