Chameleon3 USB 3.1을 활용한 시선 추적 기술 개선

시선 추적 기술은 100여년 전, 교육 심리학자 Edmund Huey가 사람들이 문자를 읽는 방법을 연구하기 위해 구멍이 뚫린 콘택트 렌즈를 제작한 것을 기점으로 오늘 날까지 많은 발전을 거듭해왔습니다. 최근에는 비침습적 시선 추적기가 다양한 분야와 상황에서 활용되고 있습니다.

UX/UI 전문가, 학술적 연구를 수행하는 연구원 등은 시선 추적 기술을 사용하여 화상, 비디오, 홈페이지 관련 행동 데이터를 수집, 분석하고 있습니다. 시선 추적 기술은 장애인들도 컴퓨터 마우스나 온-스크린 키보드를 활용 할 수 있게 도와줍니다. 한편, 개발자들은 새로운 응용 프로그램을 개발하기 위해 시선 추적 기술을 활용하고 있습니다.

지난 3년 동안, Gazepoint GP3 시선 추적기는 관련 시장에서 유례 없는 혁신을 가져다 주었습니다. Firefly MV 카메라를 사용하는 GP3은 출시 당시, 합리적인 가격대에서 탁월한 성능과 안정성을 제공하는 최초의 시선 추적기 제품이었습니다. 2016년 여름, Gazepoint는 Chameleon3 USB 비전 카메라를 기반으로 하는 GP3HD를 출시하여시선 추적기의 기능을 더욱 확장 시켰습니다.

시선 추적 시장의 높은 수준 요건

현행 버전의 GP3 데스크탑 시선 추적기는 디스플레이 아래, 사용자가 팔을 뻗으면 닿을 수 있는 거리에 배치하는 것이 가장 이상적입니다. GP3은 적외선 조명을 이용해 얼굴과 눈을 비추어 주변광에 대한 감도를 줄여 줌으로써 시선을 측정합니다. 또한, 눈동자와 “글린트(glint)”라고부르는 각막에서 반사되어 나오는 빛을포착하여 우수한 품질의 화상을 제공 할 수 있도록 하기 위해 보드 레벨 Firefly MV Mono USB 2.0 카메라가 탑재되어 있습니다. GB3은 마이크로 렌즈 및 적외선 통과 필터, 소형 적외선 LED 조명, 제어기 및 I/O 전자 장치도 갖추고 있습니다.

FlyCapture SDK가화상을 획득하면,시스템의 화상 처리 알고리즘은 눈동자와 글린트를 식별하여, 이를 사용자가 컴퓨터 모니터 상에서 어느 지점을 주시하고 있는지를 추정하는 시선 추측점으로 변환시켜줍니다.

더불어, GP3 시스템은 개발자들이 보다 자연스러운 인간-컴퓨터 간 상호 작용을 구현 할 수 있도록 혁신적인 기술을 연구 할 수 있는 API를 제공합니다.

"눈은 사용자의 생각을 파악 할 수 있게 도와 주기 때문에 시선 추적을 통해 얻은 정보는 사용 성능 시험부터 인지 프로세스에 대한 학술적 연구에 이르기까지 다양한 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다"라고 Gazepoint의 공동 창립자 Craig Hennessey 박사가 전했습니다.

시선 추적: 차세대 기술

Gazepoint 엔지니어들은 GP3 개발에 착수하면서 전 세계 여러 카메라 제조업체들을 고려하였습니다. "Gazepoint는 합리적인 가격대에서 우수한 성능을 발휘하는 머신 비전 제품, 친절한 고객 서비스, 풀-피처급 소프트웨어 개발 키트 (SDK)를 제공하던 FLIR를 선택했습니다"라고 Hennessey는 회상하였습니다.

따라서, Gazepoint가 차세대 시선 추적기 GP3HD를 위해 FLIR를 또 한 번 선택한 것은 당연한 일이었습니다. Chameleon3 카메라는 다양한 주요 측정 요소 측면에서 기존 GP3의 성능을 개선시킨 제품입니다. On Semi의 ½ "P1300 글로벌 셔터 CMOS 센서를 채택한 덕분에 향상된 해상도(1280x1024)를 갖춘 Chameleon3은 더 큰 카메라 시야각을 구현하여 시스템 앞에서 더욱 큰 헤드 이동 범위를 허용하는 것이 특징입니다. 프레임률 또한 60 Hz에서 150 Hz로 향상되어, 시간에 따른 GP3HD의 추적 기능이 개선되었고 시선 추적 데이터 신호의 안정성도 제고되었습니다. GP3의 Firefly MV와 마찬가지로, GP3HD는 Chameleon3 카메라의 화상 스트로브 기능을 활용하여 적외선 LED 조명 시스템을 동기화해줍니다.

Gazepoint가 일반적인 흔히 사용되는 연결 버스(USB2) 때문에 Firefly MV를 선택한 것과 같이, Gazepoint는 USB3 연결 버스를 제공하는 Chameleon3를 선택하였습니다. Hennessey는 "이런 점이 저렴하고 널리 사용 가능한 시스템의 핵심 요건입니다”라고 밝혔습니다. 두 카메라의 부가적인 장점으로는 고품질 머신 비전 카메라 센서, 우수한 적외선 감도, 적외선 조명 시스템의 전자 제어를 꼽아 볼 수 있습니다.

미래를 향해 시선 고정

제조 공정의 안정성과 높은 품질의 부품 덕분에 GP3는 탁월한 성능을 제공하면서도 사용이 간편한 올인원 시선 추적 솔루션으로 인식되고 있습니다. Gazepoint는 2016년 여름, Chameleon3 카메라를 탑재한 GP3HD를 출시하면, 이를 활용하는 연구원과 개발자들에게 더 큰 혜택을 제공 할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.