Fallstudie:
EyeTech und
Edmund Optics helfen Menschen mit Behinderungen dabei, ihre Unabhängigkeit wiederzuerlangen

Neue und fortschrittliche Technologien wie das Eye-Tracking werden in der Zukunft eine große Bedeutung haben und Menschen mit körperlicher oder neurologischer Behinderung eine bessere Kommunikation, die Bedienung eines elektrischen Rollstuhls und eine bessere Selbstbestimmung über ihr Leben ermöglichen.

Eye-Tracking: Mobilität ermöglichen
und Lebensqualität verbessern

Robert Chappell verwendet seine Stimme zum Tippen und seine Augen zur Bewegung seiner Computermaus. Nachdem er sich schwere Verletzungen an Armen und Händen zugezogen hatte, die ihn daran hinderten, eine herkömmliche Maus und Tastatur zu benutzen, erfindet Robert Chappell die erste auf Windows basierende, augengesteuerte Computermaus für seinen persönlichen Gebrauch. Zwei Jahrzehnte später entwickelt EyeTech, mit Robert Chappell als technischem Direktor, kommerzielle Algorithmen, Hardware und Software für das Eye-Tracking. Bis heute hat EyeTech über 10.000 Menschen auf der ganzen Welt geholfen, ihre Unabhängigkeit wiederzuerlangen.

Auf der Suche nach kleinen, aber hochqualitativen Bildverarbeitungsobjektiven für die Eye-Tracker wurde EyeTech auf die M12-Bildverarbeitungsobjektive (oder S-Mount-Objektive) von Edmund Optics^® (EO) aufmerksam. EO hat seither für mehrere Produktneuentwicklungen hochqualitative M12-Objektive aus seinem großen Lagerbestand geliefert, die ideal zu den Anforderungen und Spezifikationen von EyeTech passen.

„Zurzeit verlassen sich über 10.000 Benutzer in der ganzen Welt auf die Eye-Tracker von EyeTech, um zu kommunizieren, ihre Umgebung zu steuern oder um ihre Lieblings-Apps auf dem PC mit ihren Augenbewegungen zu bedienen und so eine große Unabhängigkeit zu erlangen“,
sagt Keith Jackson, Vertriebs- und Marketingleiter.

Unterstützung von Menschen mit Behinderung

Eine der bedeutendsten Anwendungen von EyeTech nutzt die Eye-Tracking-Technologie, um die Lebensqualität zu verbessern und Mobilität und Unabhängigkeit für Menschen mit körperlichen oder neurologischen Behinderungen zu ermöglichen. Das Center for Disease Control and Prevention (CDC) berichtete 2016, dass etwa 16,1% der Erwachsenen in den Vereinigten Staaten mindestens eine Form von körperlicher Funktionseinschränkung haben.¹ Das National Spinal Cord Injury Statistical Center berichtet außerdem, dass es jährlich etwa 11.000 neue Fälle von Rückenmarksverletzungen gibt, also Verletzungen, die zu Querschnittslähmung und Tetraplegie führen.² Diese Statistiken machen die Notwendigkeit von Mobilitätshilfen außerhalb der normalen Konvention mehr als deutlich. Windows 10 bietet eine Version der Eye-Tracking-Software von EyeTech unter dem Einstellungsmenupunkt „Erleichterte Bedienung“ an. Sie wird Eye Control genannt und kann mit der entsprechenden Eye-Tracking-Hardware aktiviert werden. Darüber hinaus hat EyeTech mithilfe der Zynq-Prozessoren von Xilinx Hardware ein eigenständiges Produkt entwickelt, mit dem Menschen mit Behinderungen ihre motorisierten Rollstühle bewegen und kommunizieren können.

Diagnose von traumatischen Hirnverletzungen

EyeTech bietet seine Software außerdem verschiedenen Gruppen und Firmen an, die sie dann in ihre eigene Eye-Tracking-Hardware integrieren und so weitere spannende Möglichkeiten schaffen. Durch den Einsatz der EyeTech-Technologie bei der Durchführung des King-Devick-Tests sind Organisationen wie die Canadian Football League, die National Hockey League und die Major League Soccer in der Lage, ihre Athleten auf vermutete traumatische Hirnverletzungen - die häufigste Verletzung ist die Gehirnerschütterung - zu testen, indem sie einfach beobachten, wie die Augenbewegungen der Spieler vom vorher festgelegten Normalverhalten abweichen (Abbildung 1).

Abbildung 1: Durch die Verfolgung der Augenbewegung können beim King-Devick-Test über ein vorgegebenes Muster Kopf- oder Hirnverletzungen entdeckt werden.

Mehr als 50 Prozent der menschlichen Hirnrinde werden für die Verarbeitung visueller Informationen genutzt. Die Blickverfolgung wird eingesetzt, um auf schnelle und nicht-invasive Weise Einblicke in das Gehirn zu bekommen.³ Sportler sind jedoch sicherlich nicht die einzigen Menschen, die Kopfverletzungen erleiden werden. Nach Angaben der CDC erlitten zwischen 2002 und 2006 jährlich etwa 1,7 Millionen Menschen ein Schädel-Hirn-Trauma, welches für etwa ein Drittel aller verletzungsbedingten Todesfälle in den USA verantwortlich ist.⁴ Zusätzlich zur Detektion von Gehirnerschütterungen kann Eye-Tracking auch zur sehr genauen Diagnose von anderen neurologischen Erkrankungen eingesetzt werden. Forschungsgruppen der Arizona State und Boston University haben diese Technologie sogar eingesetzt, um Anzeichen für Parkinson oder Alzheimer zu entdecken. ^{^5,6}

Die Eye-Tracking-Technologie von EyeTech kann zusätzlich in einer Vielzahl anderer Anwendungen eingesetzt werden, z. B. bei der Iris-Identifikation oder dem Testen der Benutzerfreundlichkeit von Webseiten und sie kann in Geräte wie Smartphones, Tablets, Fernsehgeräte und Virtual/Augmented-Reality-Headsets integriert sowie zur Analyse von Super-Bowl-Werbespots verwendet werden.

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Partnering with Edmund Optics

EyeTech utilized off the shelf components from EO for their eye tracking hardware to shorten their lead times and reduce costs. EO offers over 34,000 unique optical components with >96% same day order fulfilment, allowing customers like EyeTech to get the components they need as fast as possible. When no off-the-shelf product meets a customer’s specific needs, modifications can be made to any stock optical component in 2-3 weeks and fully custom optics can be built to their exact specifications. To learn more about EyeTech hardware and software, or their approach to eye tracking and the implications eye tracking may have in your application, visit their website.

References

1. Summary Health Statistics: National Health Interview Survey, 2016, Table A-6, U.S. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control, 2016.

2. Gorgey, Ashraf, and David Gater. "Prevalence of Obesity After Spinal Cord Injury." Topics in Spinal Cord Injury Rehabilitation, vol. 12, no. 4, 2007, pp. 1–7., doi:10.1310/sci1204-1.

3. Hagen, Susan. "The Mind's Eye." Rochester Review, vol. 74, no. 4, 2012.

4. Traumatic Brain Injury in the United States, U.S. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control, 2016.

5. Hayley Ringle. "Scottsdale Eyes ASU Spinoff Tech to Detect Alzheimer's, Cerebral Palsy and Other Diseases." Bizjournals.com, The Business Journals, 11 Feb. 2015, www.bizjournals.com/phoenix/blog/techflash/2015/02/scottsdale-eyes-asu-spinoff-tech-to-detect.html.

6. Wu, C C, et al. "Eye Movement Control during Visual Pursuit in Parkinson's Disease." Current Neurology and Neuroscience Reports., U.S. National Library of Medicine, 22 Aug. 2018, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30155357.

Fallstudie: EyeTech und Edmund Optics helfen Menschen mit Behinderungen dabei, ihre Unabhängigkeit wiederzuerlangen