Gerçek zamanlı göz bebeği takip sistemi için hibrit algoritma geliştirilmesi
Development of a hybrid algorithm for real-time pupil tracking system
Yazar: CUMALİ KARA
Danışman: DOÇ. DR. SÜLEYMAN BİLGİN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Görüntü işleme = Image processing ; Göz izleme = Eye tracking ; Korelasyon = Correlation

Özet:
Bu tez hareket kabiliyeti olan az veya çevresiyle etkileşimi bulunmayan özellikle ALS, omurilik yaralanması ve diğer rahatsızlıklardan ötürü kısıtlı motor becerilere sahip kullanıcılar için bakarak etkileşimin gücünü ve hassasiyetini kullanarak bilgisayar erişimini kolaylaştıran göz takip algoritmalarını konu almıştır. Güncel olarak kullanılan mevcut göz takip sistemleri harici olarak kızılötesi kameralara ihtiyaç duymasıyla beraber ek maliyet oluşturması bu çalışmanın motivasyonunu taşınabilir bilgisayarlarda dahili olarak bulunan kameralar üzerinde çalışacak bir algoritma olarak belirlemiş ve mevcut algoritmalara ek olarak yeni bir algoritma geliştirilmiştir.
Bu çalışmada, yüz ve göz bölgesinin tespiti için, yüksek doğruluk ve verimlilikte çalışan, bilinmeyen boyutlardaki nesnelerin tespit edilerek eşleştirilmelerine olanak sağlayan Viola Jones algoritması ile korelasyon arasında hibrit bir model VJVK (Viola Jones ve Korelasyon) oluşturularak yeni bir göz takip algoritması denenmiştir. Viola-Jones ile VJVK arasındaki farkın gözlemlenebilmesi için yüz ve göz bölgesi bulma çalışmaları yapılmış, farklı ışık ve uzaklıklarda denemeler yapılarak performans açısından yorumlanmıştır. Viola-Jones ile VJVK arasındaki fark yüzdesel olarak hız ve doğruluk bakımından kıyaslanmış; VJVK ile gerçek zamanlı göz bebeği takibi yapabilen sistem gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
This thesis focuses on eye tracking algorithms that facilitate computer access by using the power and sensitivity of looking interaction, especially for users with limited motor skills due to ALS, spinal cord injury and other disorders, who have low mobility or do not interact with their environment. The fact that the current eye tracking systems need external infrared cameras and create additional costs, the motivation of this study has been determined as an algorithm that will work on the cameras built into the portable computers, and a new algorithm has been developed in addition to the existing algorithms.
In this study, a new eye tracking algorithm has been tried by creating a hybrid model VJVK (Viola Jones and Correlation) between the correlation and the Viola Jones algorithm, which allows the detection and matching of objects of unknown size, working with high accuracy and efficiency, for the detection of a face and eye region. In order to observe the difference between Viola-Jones and VJVK, face detection and eye region detection studies were carried out for the two models, and they were interpreted in terms of performance by experimenting with different light and distances. The difference between Viola-Jones and VJVK was compared in percentage terms in terms of speed and accuracy, and a system capable of real-time pupil tracking was achieved with VJVK.