Drehen der augenbewegung zur handschrift mit neuem gerät


Drehen der augenbewegung zur handschrift mit neuem gerät

Ein CNRS-Forscher am Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière (CNRS / UPMC / Inserm) hat ein neuartiges Gerät entwickelt, das es den Menschen ermöglicht, mit ihren Augenbewegungen zu zeichnen und zu schreiben.

Das Gerät, das auf einer visuellen Illusion basiert, die es den Augen ermöglicht, nach nur wenigen Trainingsstunden glatte und klare Trajektorien zu verfolgen, wird in der Zeitschrift des 26. Juli beschrieben Aktuelle Biologie . Die Leute können das Gerät wie einen Stift benutzen, um Zahlen, Buchstaben, Figuren, ihre Unterschrift zu schreiben und sogar ihre Augen zu benutzen, um mit einer sehr einfachen Technik zu ziehen, die aus einem Okulometer und einem Computerbildschirm besteht.

Während vorhandene Schreibgeräte bereits Augenbewegungen verwenden, um eine Person zu schreiben, haben sie nur eine begrenzte Auswahl an Wörtern oder Buchstaben auf dem Bildschirm, die in einer Datenbank gespeichert sind, aber das neue Gerät ermöglicht nun den Benutzern, ihre eigenen Zahlen zu zeichnen. Auch wenn das menschliche Auge einem bewegten Objekt sehr effizient folgen kann, ist es nicht fähig, glatte, regelmäßige Bewegungen vor einem statischen Hintergrund durchzuführen, und alle Versuche, dies zu tun, haben bisher zu einer Reihe von ziemlich unregelmäßigen Ruckeln geführt.

Jean Lorenceau, ein Forscher am Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière (CNRS / UPMC / Inserm) entwickelte die Idee, eine visuelle Illusion namens Reverse-Phi zu verwenden, um glatte Trajektorien des Auges zu erhalten. Reverse-phi ist seit den 1970er Jahren bekannt, aber bis jetzt gab es keine Anwendungen, diese Technik zu verwenden.

Reverse-phi schafft eine Illusion durch die Anzeige von mehreren hundert Scheiben, deren Luminanz im Laufe der Zeit mit einer Frequenz von etwa 10-15 Hertz (Hz) auf einem Bildschirm variiert.

Leuchtdichte Ist die Intensität einer breiten Quelle in einer gegebenen Richtung, geteilt durch die scheinbare Fläche dieser Quelle in die gleiche Richtung. Es ist eine photometrische Größe, d.h. es hängt von der Empfindlichkeit des menschlichen Auges ab.

Wenn sich die Augen des Benutzers über diesen flackernden Hintergrund bewegen, gewinnt die Person einen klaren Eindruck, dass sich die Scheiben mit der Verschiebung der Augen bewegen und weil das menschliche Auge in der Lage ist, mit präzisen bewegten Objekten zu folgen, die illusorische Bewegung der Scheiben, die durch die Bewegung der Augen, bietet eine Art von beweglichen Unterstützung, die es Benutzern ermöglicht, regelmäßige und nicht-ruckartige Trajektorien zu realisieren. Die Bewegung des Auges eines Benutzers wird von einem Okulometer aufgezeichnet und eine sehr einfache Software übersetzt diese Bewegungen in ein virtuelles On-Screen-Bild.

Ein Okulometer zeichnet die Augenbewegungen auf, indem er Bilder des menschlichen Auges analysiert, die von einer Kamera aufgenommen wurden, um die Richtung zu berechnen, in der das Motiv schaut. Der Trainingsprozess, um Augenbewegungen zu verwalten und Briefe zu zeichnen, besteht typischerweise aus 2 bis 4 Trainingseinheiten, die etwa 30 Minuten lang sind. Nach den Versuchen lernten die Probanden zuerst die umgekehrte Phi-Bewegung wahr und dann "klammern" auf diese Bewegung, in einer Weise ähnlich einem Surfer "klammerte" auf eine Welle. Durch das allmähliche Lernen, auf diese visuelle Illusion der Bewegung zu surfen, konnten die Fächer ihre Augenbewegungen nach Belieben führen.

Das Gerät ermöglicht gut ausgebildeten Personen, fast so schnell wie von Hand zu schreiben, einfach durch die Bewegung ihrer Augen. Zuerst kann die Konzentration auf die Aufgabe, Figuren zu zeichnen, anstrengend werden, obwohl das Training die Erstellung von Automatismen ermöglicht, die das Schreiben erleichtern.

Patienten, die unter Gliedmaßenlähmung leiden, würden von großem Nutzen sein, indem sie in der Lage sind, ihre Schrift zu personalisieren, ihre eigene Unterschrift zu schaffen und insgesamt ihr Leben zu verbessern, indem sie sich ausdrücken und frei und kreativ kommunizieren können. Die nächste Stufe dieser Forschung schlägt vor, das System von Menschen, die an einer amyotrophen Lateralsklerose leiden, zu untersuchen. Laut Lorenceaus Überzeugungen ebnet das System auch den Weg für andere Anwendungen. Zum Beispiel könnte es verwendet werden, um Piloten, Chirurgen, Sportler, Künstler und andere Menschen zu trainieren, deren Tätigkeiten eine präzise oculomotorische Kontrolle erfordern. Eine weitere potenzielle Anwendung könnte sein, um Sicherheitssysteme zu entwerfen, die auf der Erkennung von Augenbewegungen basieren.

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