De izquierda a derecha, los investigadores Rafael Cabeza Laguna, Leonardo De Maeztu Reinares, Arantxa Villanueva Larre, Juan José Cerrolaza Martínez y Mikel Ariz Galilea.
Miembros del grupo de investigación de Ingeniería biomédica de la Universidad Pública de Navarra trabajan en el proyecto “Universalización de las interfaces de ordenador basadas en seguimiento de la mirada”, cuyo objetivo es desarrollar un dispositivo de menor coste, con buena resolución y mayor precisión de las conseguidas hasta ahora con este tipo de sistemas. El proyecto, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, se realiza en colaboración con la Universidad IT de Copenhague. Su período de ejecución, de tres años, concluye a finales de 2012, aunque se ha abierto ya una nueva línea de investigación para extender el sistema de eye tracking (seguimiento de la mirada) a exteriores.
Básicamente, el eye tracking es un proceso que permite evaluar el punto donde se fija la mirada (dónde estamos mirando). Según indica Arantxa Villanueva Larre, investigadora principal del proyecto, hasta ahora las aplicaciones de los sistemas eye tracking eran bastante limitadas y, principalmente, se habían concentrado en la ayuda a personas con discapacidad: el eye tracking permite sustituir el teclado y el ratón del ordenador por un sistema que reconoce a qué parte de la pantalla estamos mirando y, bien mediante el guiño o fijando durante un tiempo la mirada, interactuar con el cursor del ordenador. “Se utiliza para enfermos de ELA (esclerosis lateral amiotrófica), personas mentalmente capaces pero que no pueden moverse, ya que en las últimas fases de la enfermedad parece que el movimiento controlado de los ojos todavía se mantiene”, explica.
También se utiliza eye tracking en estudios de mercado (conocer en qué productos se fija una persona al recorrer un supermercado, saber cómo lee una página web y qué puntos llaman su atención, etc.). “En los últimos años ha habido un desarrollo más amplio de esta tecnología y se está abriendo el abanico para ver otras posibilidades: desde aplicaciones para videojuegos hasta sistemas exteriores, como podría ser la asistencia en conducción de vehículos”.
Menor coste y mayor precisión
Existen sistemas de eye tracking ya comercializados por diferentes empresas, con un hardware muy específico y que obtienen resultados de gran precisión, pero sus precios son tan elevados y sus requerimientos de funcionamiento tan estrictos que es difícil su aplicación en un entorno doméstico. “La idea de nuestro proyecto —señala la profesora Villanueva— es hacer eye tracking de bajo coste, que el usuario pueda instalar el software en su dispositivo y utilizar una cámara web al uso, sin necesidad de iluminadores adicionales ni de una óptica excesivamente cara”.
El equipo de investigadores de la UPNA que está trabajando en el proyecto está formado por Arantxa Villanueva Larre, Rafael Cabeza Laguna, Sonia Porta Cuellar, Juan José Cerrolaza Martínez, Laura Sesma Sánchez, Mikel Ariz Galilea Leonardo De Maeztu Reinares y Victoria Ponz Sarvise. Los problemas que han encontrado están precisamente relacionados con la óptica y los dispositivos de captación de imágenes. “Cuando trabajas con una cámara web normal, la imagen ya no es de tanta calidad y detectar la pupila es más complicado. Por ejemplo, tenemos ya prácticamente calculado el centro del iris, pero hay que rehacer todo un conjunto de operaciones y estimaciones para poder precisar a qué punto de la pantalla está mirando el usuario”.
En el marco del proyecto han elaborado ya una base de datos de más de un centenar de usuarios —a los que han grabado mientras miraban a diferentes puntos— que servirá como banco de pruebas y referencia. “Tenemos también que desarrollar diferentes algoritmos y detectar cómo influye la posición de la cabeza y los ángulos de visión, porque esos resultados serán clave para obtener un seguimiento de la mirada preciso. Por ejemplo, en algoritmos de detección de las esquinas de los ojos hemos conseguido buenos resultados para la esquina exterior del ojo, aunque decrece algo cuando intentamos detectar la esquina interior”.
Además, en el transcurso de sus investigaciones el equipo del proyecto ha planteado un nuevo objetivo: extender el sistema de eye tracking a exteriores y estudiar su potencial aplicación en diferentes entornos, como puede ser un vehículo. “Hemos realizado pruebas sobre vídeos grabados en exteriores y los resultados obtenidos nos animan a continuar en esa línea. En el caso de los vehículos, una de las mayores dificultades es el continuo cambio de iluminación exterior, algo clave a la hora de analizar imágenes. Aun así, hemos conseguido fijar el centro del iris, pero nos queda averiguar a qué punto está mirando el ojo”.
Los investigadores creen que si esta línea produjera resultados satisfactorios, se abrirían nuevas posibilidades: “Imagina que estás conduciendo y durante equis número de imágenes el sistema no detectara tus ojos. Podríamos hacer que entonces se activara una alarma porque entenderíamos que no estás mirando al frente o te ha pasado algo. Estamos pensando en este tipo de aplicaciones, en sistemas que nos permitan detectar con precisión a qué parte del vehículo o del exterior estás mirando y poder luego utilizar esa información”.