Hacia un nuevo ratón de mirada de bajo coste para comunicación aumentativa y alternativa

Abstract

[ES] Los tratados internacionales, incluido el Pacto Internacional de Derechos Civiles y Políticos, reconocen la libertad de comunicación como un derecho humano. El Comité de Derechos Humanos de la ONU, en 2011, subraya la importancia de garantizar el acceso a los nuevos medios de comunicación. Este Trabajo Fin de Grado busca promover este derecho para personas con dificultades de movilidad y comunicación verbal, con el respaldo de la Fundación Gema Canales, dedicada a mejorar la calidad de vida de las personas con parálisis cerebral.

El ámbito del proyecto se fija en el desarrollo de un ratón de mirada. Un ratón de mirada es un dispositivo que permite detectar las acciones ejecutadas por los ojos de un usuario y traducirla en eventos que permiten a tal usuario interactuar con un sistema de comunicación aumentativa. En el mercado actual existen pocos ratones de mirada comerciales y el precio de los mismos es muy elevado.

En consecuencia, el objetivo del Trabajo Fin de Grado es doble. En primer lugar, se desarrollará una aplicación gráfica que permitirá cuantificar las prestaciones de los ratones de mirada existentes en sus tres funciones principales: detección de giño, localización de punto de mirada y trayectoria del punto de mirada. Este desarrollo permitirá evaluar cuantitativamente las prestaciones de los ratones de mirada más relevantes en el mercado.

En segundo lugar, mediante el empleo de una o múltiples cámaras con distintos tipos de sensor se evaluará la tecnología más factible para el desarrollo del ratón de mirada y se desarrollará un algoritmo de detección de guiño, detección de posición de mirada y seguimiento de trayectoria. Finalmente, se cuantificarán estas prestaciones del ratón de mirada desarrollado para compararlo con los dispositivos comerciales. En consecuencia, el desarrollo del Trabajo Fin de Grado propuesto se fundamenta en los conocimientos obtenidos durante el grado en informática, visión artificial y procesamiento de imágenes, entre otros.

De esta forma, el fin principal de este Trabajo Fin de Grado es crear una primera versión de un dispositivo de seguimiento ocular de código abierto, que pueda ser mejorado gradualmente hasta cumplir con los estándares de prestaciones requeridos. Se busca adaptarlo para su uso en entornos de comunicación aumentativa y luego cederlo a la Fundación Gema Canales para que lo promueva y lo haga accesible a más personas.

[EN] International treaties, including the International Covenant on Civil and Political Rights, recognize freedom of communication as a right. The UN Human Rights committee, 2011 underlined the importance of ensuring access to new media. This Final Degree Project seeks to promote this right for people with mobility and verbal communication mobility and verbal communication difficulties, with the support of the Gema Canales Foundation, dedicated to improving the quality of life of people with cerebral palsy. The scope of the project focuses on the development of a gaze mouse. A gaze mouse is a device that can detect the actions performed by a user's eyes translate it into the eyes of a user, and translate it into events that allow the user to interact with an augmentative communication system. Few commercial gaze mice are available on the market today, and their prices are very high. Consequently, the objective of the Final Degree Project is twofold. First, a graphical application will be developed to quantify the performance of existing gaze mice. existing gaze mice have three main functions: gaze detection, gaze localization, and gaze point trajectory. This development will allow to quantitatively evaluate the performance of the most relevant gaze mice on the market.

Secondly, by using one or multiple cameras with different sensor types, the most feasible sensor types, the most feasible technology for the development of the gaze mouse will be evaluated and a wink detection algorithm will be developed. Finally, these performances of the developed gaze mouse will be quantified for comparison with commercial devices. Consequently, the development of the proposed Final is based on the knowledge obtained during the degree in computer science, computer vision, and image processing, among others. Thus, the main goal of this Final Degree Project is to create the first version of an open-source eye-tracking device, which can be gradually improved to meet the required performance standards. It is intended to be adapted for use in augmentative communication environments and then to be and then give it to the Gema Canales Foundation to promote it and make it accessible to more people.

[CA] Diversos tractats internacionals vigents definixen la llibertat de comunicació com un dret huma, entre ells, el Parc Internacional de Drets Civils i Polìtics, adoptat per l’Assemblea General de les Nacions Unides en 1966 i que forma part de la Declaracio Universal dels Dret Humans. Mes recentment, en 2011, el Comité de Drets Humans de les Nacions Unides complementa este tractat, ressaltant que els diferents estats han de prendre les mesures necessaries per a assegurar l’accès als particulars dels nous mitjans de comunicacio TIC. Este Treball fi de grau naix amb la idea de contribuir al compliment d’eixe dret per a persones amb reptes de mobilitat que presenten problemes en la seua comunicacio verbal. En particular, el principal entre promotor ´ es la Fundació Gemá Canales, que va naixer en 2023 amb l’objectiu de millorar la qualitat de vida de les `persones amb paralisi cerebral. ` Moltes d’estes persones, requerixen d’un sistema de comunicacio augmentativa ´i alternativa per a la seua comunicacio. Dins d’este sistema un element primordial ´es el ratolí de mirada que permet, mitjanc¸ant el seguiment ocular de l’usuari, fer de ratol´ı per a interactuar amb el sistema de comunicacio augmentativa. ´ En l’actualitat, encara que son escassos, existixen alguns models comercials de ´ratolins de mirada, que son emprats pels usuaris de sistema de comunicació augmentativa. No obstant aixo, cap d’ells ` es obert i el seu preu ´ es molt elevat per a ´ser adquirit per les fam´ılies dels potencials usuaris. L’objectiu principal d’este Treball fi de grau es desenvolupar una primera versi ´ o´de ratol´ı de mirada amb codi obert que puga ser millorat de manera cont´ınua enfutures actuacions fins a aconseguir els estandards requerits de funcionament i fer-ho idoni per a entorn de comunicacio augmentativa. Este ratol ´ ´ı de mirada sera cedit `a la Fundacio Gema Canales perqu ´ e puga actuar com a ens promotor del mateix i `fer-ho accessible al major nombre de persones possibles.