Слежение за мимикой и глазами водителя

Ученые учат автомобили считывать эмоции водителей

Причиной раздражительности, которая выражается в агрессии, может быть как психологическая, так и физическая усталость. Это является опасным источником отвлечения внимания водителя на дороге.

Федеральная политехническая школа Лозанны совместно с автомобилестроительной компанией PSA Peugeot Citroën разработала бортовую систему распознавания эмоций по мимике лица.

Испытания на прототипе показали, что эта идея может иметь весьма интересную перспективу.

Современные технологии позволяют читать по лицу, выявляя семь универсальных для всех людей эмоций, таких как страх, гнев, радость, печаль, отвращение, удивление и презрение. Эти знания могут найти применение в видеоиграх, медицине, рекламе и, возможно, в автомобилях. Как известно, помимо усталости другим фактором риска является эмоциональное состояние водителя.

Надо признать, что измерять эмоции нелегко, особенно бесконтактным способом.

Обратите внимание

Как сообщает PhysOrg, специалисты научно-исследовательской лаборатории обработки сигналов Signal Processing 5 Laboratory (LTS5) при поддержке PSA Peugeot Citroën адаптировали систему распознавания лиц для использования в автомобилях.

Устройство полагается на инфракрасную камеру, размещенную позади руля.

Основная проблема, с которой столкнулись разработчики, состоит в том, чтобы заставить устройство распознавать раздражительность по мимическим изменениям лица.

У каждого водителя это выражается по-разному – у одного дергаются мышцы лица, второй ругается, третий пытается скрыть эмоции за бесстрастным лицом. Чтобы упростить задачу на данном этапе проекта, исследователи решили отслеживать только два чувства: гнев и отвращение.

Исследование прошло две фазы. Сначала система «училась» выявлять эмоции по серии фотографий людей с разными выражениями лица, затем тренировалась на таких же эмоциональных видеороликах. Учебные материалы отражали реальные жизненные ситуации, в том числе в автомобиле.

Скорость выполнения операции сопоставления прочитанных эмоций с образцами зависела от используемых методов анализа. Но в целом система сработала хорошо и в большинстве случаев с точностью определяла приступы раздражительности. Не обошлось и без провалов тестов.

Но чаще всего это случалось из-за очень изменчивого состояния личности. Надо понимать, что сложность задачи заключается в эмоциональной индивидуальности.

Ученые планируют провести дополнительное исследование, которое позволит усовершенствовать систему, дополнив ее более продвинутыми алгоритмами и человеко-машинным интерфейсом.

Распознавание эмоций является лишь малой частью усилий, направленных на повышение безопасности и комфорта вождения. Так, система слежения за активностью мозга и движениями глаз не позволит заснуть за рулем, а будущие автомобили смогут общаться друг с другом.

Источник: https://Hi-News.ru/technology/uchenye-uchat-avtomobili-schityvat-emocii-voditelej.html

Исследование и применение eye-tracking технологии на человеке

Спирин И. А. Исследование и применение eye-tracking технологии на человеке // Молодой ученый. — 2016. — №2. — С. 227-230. — URL https://moluch.ru/archive/106/25349/ (дата обращения: 01.04.2019).

В данной статье рассмотрены основные вопросы и понятия, связанные с дистанционным слежением за взглядом человека и интерпретации данных с устройства eye-tracker.

Ключевые слова: eye-tracker, слежение, движение взгляда, глаза.

Eye-tracking — это такая технология, позволяющая отслеживать, записывать и фиксировать движение взгляда человека с помощью специального оборудования. Данный прибор называется eye-tracker, он состоит из нескольких вмонтированных камер и инфракрасных ламп. Лучи инфракрасных ламп направлены на глаза человека и образовывают на поверхности роговицы блики.

По ним и фокусируются камеры, которые фиксируют движение взгляда по экрану. Затем устройство рассчитывает угол зрения и записывает полученную информацию на компьютер. Микросхема данного оборудования изображена на рисунке 1.

Рис.1.

Микросхема eye-tracker

Важно

Человеческие глаза имеют много общего с тем, как работает фотоаппарат: свет, отраженный от объекта проникает в наши глаза через линзу. Эта линза концентрирует и проецирует свет на светочувствительной поверхности, расположенной на заднем плане закрытой камеры.

Однако, в отличие от фотокамеры, чувствительность поверхности света фиксируется с помощью сетчатки глаза не везде отчетливо. Чем меньше угол фиксации взгляда, тем более отчетливо человеческий глаз видит отраженный свет.

Большая часть нашего зрительного поля (периферическаязона) лучше приспособлена к низкой освещенности, как для обнаружения движения, так и для регистрации контрастов между цветами и формами. Поэтому изображение, находящееся в данной области размыто и менее красочно.

Между двумя областями контрастности находится область перехода под названием парафовеальная область, в которой изображение постепенно становится все более размытым.

Для получения более четкой картинки, наши глаза оснащены легкими рецепторными клетками, называемые конусами, которые составляют около 6 % от общего числа легких рецепторных клеток в наших глазах.

В человеческом глазу существуют клетки трех различных видов: клетки, которые регистрируют синий, зеленый и красный цвета. Для обеспечения более четкой картинки, конусы требуют больше света, для того, чтобы функционировать. Следовательно, когда мы смотрим на вещи, когда вокруг нас темно, то мы теряем способность видеть цвета.

Конусы чаще всего расположены в одном месте, где они плотно упакованы, чтобы обеспечить четкую, как изображение, картинку.

Основываясь на приведенных выше исследованиях, было разработано устройство под названием eye-tracker.

Совет

Процесс отслеживания взгляда, с технической точки зрения, разделенной на две части: запись движения глаз и представление интерпретации пользователю в графическом виде. В то время как eye-tracker записывает образец движений взгляда, программное обеспечение, установленное на компьютере, отвечает за интерпретацию данных.

Принцип работы прибора состоит в том, что зрачок испытуемого человека малозаметно подсвечивается инфракрасным светом, при этом несколько высокоточных компактных камер постоянно записывает зрачок респондента. Схема работы устройства показана на рисунке 2.

Рис.2.

Схема работы прибора eye-tracker

Благодаря высокой точности камер положение зрачка распознается с точностью 10 пикселей, что обеспечивает угловую точность распознавания — 0,5 градусов. Значение данной точности достаточно для выполнения теоретических и научных маркетинговых исследований.

После распознавания, кoординаты зрачка непрерывно записываются в базу, впoследствии данные анализируются и составляются визуальные, качественные и количественные отчеты для маркетологов.

При проведении испытаний высокоскоростные камеры непрерывно снимают ваше лицо, отображают на кадрах глаза и методом триангуляции определяют положение обоих глаз в пространстве относительно eye-tracker. По взаимному расположению центра зрачка и отражений от инфракрасной подсветки определяется направление взора для каждого глаза.

Перед проведением испытания пользователь проходит через процедуру калибровки оборудования. Во время этой процедуры, eye-tracker измеряет характеристики глаза пользователя и вычисляет данные движения взгляда. Эти данные включают в себя информацию о формах, преломление света и отражающие свойства различных частей глаза.

Во время калибровки пользователя просят посмотреть на определенные точки на экране, известные как калибровочные точки. В течение определенного периода времени испытуемый следит за перемещением данных точек по экрану, а eye-tracker собирает и анализирует поступившую информацию.

Полученная информация позволяет рассчитать расстояние и интегрировать для каждого образца наиболее точную запись движения взгляда по изображению. Когда процедура закончена качество калибровки иллюстрируется зелеными линиями разной длины. Длина каждой строки представляет собой смещение между каждой точкой взгляда и центром калибровочной точки.

Обратите внимание

При проведении испытания возникает вопрос о том, как влияет моргание человеческих глаз на слежение. Моргание — это непроизвольный акт закрытия и открытия век человека. Во время каждого моргания зрачок закрывается веком, в итоге инфракрасный луч не попадает на зрачок, поэтому eye-tracker теряет данные координаты точек X и Y.

Во время анализа фиксации eye-tracker может удалять незаписанные координаты точек и экстраполировать данные правильно. Когда веко открывается, то eye-tracker снова записывает отражение инфракрасного луча.

При условии, что движение головы находятся в пределах спецификации eye-tracker, устройство может выдавать информацию на экран о моргании за счет необработанных данных, собранных с помощью eye-tracker.

Есть несколько факторов, которые могут повлиять на точность результатов отслеживания взгляда: процедура калибровки, освещенность и дрейф.

Дрейф — это постепенное снижение точности данных eye-tracker по сравнению с истинным положением глаз. Дрейф может быть вызван различными фактoрами, такими как физиология глаза (например, степени влажности, слезы) и изменения в окружающей среде (например, вариации солнечного света). Тем не менее, проблема дрейфа становиться незначительной, если испытание проходит не долго.

В этом случае частая переоценка снятых показаний ослабевает. Сегодня многие eye-tracker способны хорошо справляться с искажением точности, однако резкие изменения в физиологии глаза или окружающей среды во время отслеживания взгляда может производить значительное влияние.

Однако современные eye-tracker настолько оснащены, что могут записывать саккады и фиксации, размеры зрачка и другие полезные данные с высокой точностью. Данный прибор может обнаружить движение зрачка с точностью менее миллиметра.Средняя погрешность угла зрения составляет около 0,5 градусов, это означает, что система способна определять позицию взгляда на экране примерно меньше 10 мм.

Основной результат, получаемый с помощью eye-tracking, является графическими картами, которые можно наблюдать как в реальном режиме времени, так и в ходе последующего анализа. Основными графиками, интерпретированными с помощью данного оборудования, являются «карта взора», «тепловая карта» и «зоны интересов», которые представлены на рисунке 3.

Рис. 3.

Графическое представление перемещения взгляда

Важно

Каждая фиксация взгляда отображается в виде окружности, диаметр которой связан с величинoй длительности фиксации. Анализ «карты взора» позволяет выделить последовательность обращения человека к тем или иным элементам интерфейса, а также оценить, в какой момент времени зафиксирован определенный элемент.

Анализ «тепловой карты» позволяет узнать, какие области больше всего захватывают внимание человека и где стоит размещать более важную информацию. Если проанализировать «зоны интересов», то с помощью eye-tracker можно узнать больше о тех областях, которые больше всего интересуют заказчика.

Eye-tracking является важным инструментом, который показывает объективный метод, позволяющий увидеть, где находится визуальное внимание человека. Однако, как и в других аналитических методиках, в eye-tracking необходимо понимать цели исследования, иметь четкое представление методики и адекватный контекст, если хотим правильно понять и интерпретировать данные полученные с помощью современного устройства.

Литература:

  1.      Anderson J. R., 1995. Visual attention. In Cognitive Psychology and its Implications. Ed. W H Freeman & Company New York, 4th Edition, pp. 81–105.
  2.      Ehmke C., Wilson S., 2007. Identifying Web Usability Problems from Eye-Tracking Data. In People and Computers XXI — HCI, but not as we know it: Proceedings of HCI 2007. Ed. Ball L. J., Sasse M. A., Sas C., Ormerod A., Dix A., Bagnall P., Ewan T., British Computer Society, pp. 109–116.
  3.      Статья [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/73501/ (дата обращения 15.01.2016)
  4.      Tobii Eye Tracking. An introduction to eye tracking and Tobii Eye Trackers, 2010 [electronic resources] — mode of access: http://www.acuity-ets.com/downloads/Tobii %20Eye %20Tracking %20Introduction %20Whitepaper.pdf
  5.      Rayner K., 2009. Eye Movements and Visual Encoding During Scene Perception. Psychological Science, Vol. 20, Nr 1, pp. 6–10
  6.      The eye tribe technology [electronic resources] — mode of access: http://theeyetribe.com
  7.      Spakov O., 2008 iComponent Device-Independent Platform for Analyzing Eye Movement Data and Developing Eye-Based Applications. Doctoral dissertation. Acta Electronica Universitatis Tamperensis, 725.

Основные термины (генерируются автоматически): глаз, данные, движение взгляда, четкая картинка, человеческий глаз, физиология глаза, проведение испытания, помощь, полученная информация, окружающая среда, интерпретация данных, экран.

Движения глаз — естественная составляющая зрительного восприятия. Даже при относительной неподвижности взгляда, глаза совершают микродвижения.

Обратите внимание

С его помощью были описаны основные виды окуломоторной активности человека.

На сегодняшний день человека окружает много цифровых приборов, которые упрощают его жизнь.

Световоспринимающая часть глаза: сетчатка. Она предназначена для восприятия зрительной информации.

Ключевые слова: движение глаз вместе. Любопытный Тимофей.

В глаз поступает свет, который отражается от окружающих нас предметов.

Тем не менее, в человеческих глазах есть кое-что особенное, что отличает их от глаз животных.

Читайте также:  Особая экономическая зона станет площадкой для завода «соллерс»

Предлагается метод быстрого определения на изображении глаза точки, лежащей внутри

Совет

Так как зрачок сильно отличается от окружающей его радужки по яркости, на его границе

Важно

Для ускорения работы, в основном, используется уменьшение объёма данных, с которыми…

Движения глаз регистрируются с помощью электродов, которые устанавливаются крестообразно вокруг глазной впадины.

Именно они несут информацию об изменениях положений глаз и взгляда человека.

Оборудование отслеживает движение зрачка глаза человека в момент, когда тот рассматривает на экране компьютера различную информацию [3] в виде изображений, видеоряда, веб-приложений. (рис.1). Как показывает практика, с помощью данных движения

окружающий мир, методика, способ получения информации, движение глаз, ряд методик, ведущая модальность, кинестетический тип, визуальный тип, ведущий канал восприятия, тестовая методика.

По данным некоторых ученых, 70% всех сведений человек получает из окружающего мира с помощью зрения, другие полагают, что цифра должна быть увеличена до 90%. Глаза ребенка выполняют значительную зрительную работу.

Таким образом, здесь используется информация о структуре окружающих объектов и отслеживается их движение, что

А затем, система управления роботом может на основе этих данных, корректно

Распознавание образов окружающих объектов внешней среды.

Движения глаз — естественная составляющая зрительного восприятия. Даже при относительной неподвижности взгляда, глаза совершают микродвижения.

Обратите внимание

С его помощью были описаны основные виды окуломоторной активности человека.

На сегодняшний день человека окружает много цифровых приборов, которые упрощают его жизнь.

Световоспринимающая часть глаза: сетчатка. Она предназначена для восприятия зрительной информации.

Ключевые слова: движение глаз вместе. Любопытный Тимофей.

В глаз поступает свет, который отражается от окружающих нас предметов.

Тем не менее, в человеческих глазах есть кое-что особенное, что отличает их от глаз животных.

Предлагается метод быстрого определения на изображении глаза точки, лежащей внутри

Совет

Так как зрачок сильно отличается от окружающей его радужки по яркости, на его границе

Важно

Для ускорения работы, в основном, используется уменьшение объёма данных, с которыми…

Движения глаз регистрируются с помощью электродов, которые устанавливаются крестообразно вокруг глазной впадины.

Именно они несут информацию об изменениях положений глаз и взгляда человека.

Оборудование отслеживает движение зрачка глаза человека в момент, когда тот рассматривает на экране компьютера различную информацию [3] в виде изображений, видеоряда, веб-приложений. (рис.1). Как показывает практика, с помощью данных движения

окружающий мир, методика, способ получения информации, движение глаз, ряд методик, ведущая модальность, кинестетический тип, визуальный тип, ведущий канал восприятия, тестовая методика.

По данным некоторых ученых, 70% всех сведений человек получает из окружающего мира с помощью зрения, другие полагают, что цифра должна быть увеличена до 90%. Глаза ребенка выполняют значительную зрительную работу.

Таким образом, здесь используется информация о структуре окружающих объектов и отслеживается их движение, что

А затем, система управления роботом может на основе этих данных, корректно

Распознавание образов окружающих объектов внешней среды.

Источник: https://moluch.ru/archive/106/25349/

Технология Motion Capture

Технология Motion Capture или, если по-русски, «захват движений» позволяет оцифровать движения актёра и использовать их для управления трёхмерной моделью персонажа. Захват движения активно используется и в компьютерных играх, и в анимации, и в кинематографе.

Сама технология Motion Capture появилась на свет вместе с Mortal Kombat.

Что именно Acclaim первой пришла в голову идея облепить актеров проводами и заставить плясать перед камерами, а отснятый материал перевести потом в цифровой вид и вставить в игру.

Вы тоже так думали, не правда ли? Причем, если вы достаточно давно играете в компьютерные игры, то скорее всего вспомните великолепный файтинг фирмы Acclaim — Mortal Kombat.

Совет

В Mortal Kombat’е Motion Capture впервые пришел в игры — а у самой технологии есть долгая и интересная история, компьютеры в которой, кстати, присутствуют далеко не с первых дней .

В середине 70-х студия Уолта Диснея, для реалистичной анимации человеческих персонажей стала использовать технику, называемую ротоскопия. Аниматоры брали фрагменты кинопленки и на специальном станке перерисовывали с реальных актеров фигурки героев будущего мультфильма.

Представляете, сколько на это уходило сил и времени? Тогда еще не было достаточно мощных компьютеров и художникам приходилось каждый кадр рисовать в ручную (что примечательно, в советском мультипликате для обозначения этого процесса использовался термин «эклер» — так назывался трофейный немецкий станок ротоскопии, доставшийся в наследство от немцев, монтировавших на нем пропагандистскую кинохронику). Так на свет появился самый первый «ручной» Motion Capture.

В начале 80-х медики в американских институтах стали применять компьютеры для исследования человеческого тела. Том Калверт, профессор кинезиологии и компьютерных наук предложил использовать потенциометры, прикрепляя их к различным суставам на человеческом теле.

Компьютер измерял данные приборов и показывал на экране двигающийся скелет человека. Калверт использовал свое изобретение для наглядной изучения кинематики человеческого организма, дефектов мускулатурной системы, а также для .

демонстрации па-де-де в хореографических классах.

Чуть позже, в 1982-83 году, компьютерные установки, отслеживающие движения человека, стали использовать в компьютерной графике. Первые комплексы Motion Capture были оптическими.

Принцип их работы был следующим: на теле актера в местах сочленений и суставов крепились маленькие лампочки или же обычные светоотражающие элементы (наподобие велосипедных катафот), после чего движения фигуры снимались на камеру. Для получения объемного изображения актера снимали двумя камерами, под разными углами.

Совмещая координаты одной и той же лампочки, полученные с двух камер, можно было достаточно точно вычислить месторасположение точки в пространстве. Такие оптические системы были весьма медленными и неточными. К тому же, отснятый материал требовал дополнительной обработки и фильтрации .

Обратите внимание

В 1988 году в недрах Silicon Graphics придумали достаточно оригинальный способ управлять мимикой компьютерного лица, используя для этой цели марионетку. Так появился «Майк-болтающая-голова» — компьютерный персонаж, способный шевелить губами, моргать глазами и вертеть носом.

А управлялся он особым устройством, надеваемым на пальцы. Впоследствии SGI усовершенствовала «Майка» и создала настоящего компьютерного человечка, способного дрыгать ножками, ручками, и всем, что только может дрыгаться.

Управляло им особое устройство, выполненное в виде механической руки, крепившейся к руке человеческой (видать, одних пальцев, было уже недостаточно).

С течением времени технологии Motion Capture совершенствовались, становились удобнее и точнее. Взамен светодиодов стали использовать магнитное поле (актера обклеивали маленькими металлическими детекторами), и даже изобрели специальные костюмы «exoskeleton», позволявшие отследить даже малейшие движения мускулов.

В 90-х годах Motion Capture стали использовать не только в компьютерной индустрии. На американском телевидении в течение трех с половиной лет выходила детская передача Canaille Peluche.

Главный герой — доброе приведение Мат — общался с различными актерами и приглашенными гостями (чтобы понять, как это выглядело, вспомните фильм «Кто подставил кролика Роджера»).

Мата создавала целая команда «кукловод», управлявших движениями компьютерного персонажа используя системы Motion Capture. На производство семиминутной передачи уходило около шести-восьми часов работы.

В 1992 году компания SimGraphics разработала систему слежения и обработки мимики человеческого лица.

Важно

Первый прототип был продемонстрирован на выставке видео игр, где всеми любимый герой Марио общался с публикой с компьютерного экрана, отвечал на вопросы, смеялся и строил глазками.

Естественно всеми движениями физиономии Марио управлял сидевший за экраном актер. Следующим изобретением SimGraphics стала специальная перчатка «кукловода», преобразовывавшая движения актера в движения фигурки на экране.

А потом . потом, в 1993 году появился Mortal Kombat. Процесс Motion Capture осуществляли с использованием оптической технологии, шестью различными камерами [5].

Сейчас Motion Capture используют в играх все кому не лень. Трехмерные файтинги а-ля Tekken, сексапильные движения попки а-ля Лара Крофт, реалистичная мимика лица а-ля Half-Life — все это, и много другое, — Motion Capture.

Как Марк Руффало становится Халком

Как и все, что нам кажется последним словом технологии, motion capture, сокращенно — mocap, или мо-кап, появился относительно давно. Первые серьезные эксперименты с ним относятся к началу 1980-х годов — времени, когда возникло само понятие компьютерных спецэффектов, а стереокинематограф переживал очередной ренессанс.

Правда, в кино применять мо-кап было невозможно — мощности того времени не позволяли создать достоверные цифровые модели, которым можно было бы придать записанные движения актеров.

Так что мо-кап оставался уделом отдельных смелых экспериментаторов из небольших венчурных компаний и американских университетов, о которых можно прочитать в материалах конференции SIGGRAPH, важнейшей мировой выставки компьютерной графики.

К концу 1980-х годов в кинематографе появились достоверные цифровые модели, а в 1990 году вышла картина, впервые использовавшая мо-кап для создания персонажа — «Вспомнить все» с Арнольдом Шварценеггером. Периодически нарисованные герои, повторявшие движения реальных актеров, появлялись на экране, однако им явно не хватало жизненности.

Совет

гифка несколько осовременена, но все же .. «Вспомнить все» (1990) – первый полнометражный фильм, в котором использовалась технология Motion Capture. В основном это были эпизоды с общими планами на фоне красной планеты.

К середине 1990-х проблемы мо-капа и достоверности цифровых моделей волновали практически всех специалистов в области спецэффектов.

Питер Джексон и Роберт Земекис пытались вместе преодолеть технические трудности на съемках «Страшил», на тот момент — 1996 год — самого насыщенного компьютерной графикой фильма. В 1999 году Земекис вложил $5 млн.

в центр цифровых технологий при Университете Южной Калифорнии — 33 сотки высочайших на тот момент достижений в области 3D, цифровой съемки и, конечно, мо-капа.

Эти, без преувеличения, великие режиссеры прочно ассоциируются с триумфом мо-капа в начале XXI века. Голлум из «Властелина колец» Питера Джексона был первым потрясающим воображение героем, созданным этой технологией (2002 — 2003).

Следом вышел «Полярный экспресс» Роберта Земекиса (2004) — первый фильм, а точнее, мультфильм, не только в цифровом 3D, но и с использованием мо-капа для всех персонажей, которых были десятки.

Тогда критики отмечали, что «Полярный экспресс» — это великий момент в истории кино, момент перехода от аналогового к цифровому кинематографу.

Технология требует многочисленных усовершенствований, но все они касаются, прежде всего, деталей — фотографической реалистичности в мо-капе уже добились, как показывает пример Земекиса или, например, «Аватара» Джеймса Кэмерона.

Существуют два вида motion capture:

  1. Одним из первых крупных проектов, использующих технологию захвата движений, был компьютерный мультфильм Sinbad: Beyond the Veil of Mists снятый в1997 году. Все человеческие персонажи были анимированы именно с помощью motion capture (разумеется не без доработки «напильником»).Система маркеров motion capture, где используется специальное оборудование. На актера надевается костюм с датчиками, когда он воспроизводит нужные движения, то данные с датчиков фиксируются специальными камерами и поступают в компьютер, где сводятся в 3D модель, воспроизводящую действия актёра, на основе которой позже (или в режиме реального времени) создаётся анимация персонажа. Также этим методом создается мимика актёра
  2. Безмаркерная технология, не требующая специальных датчиков или специального костюма. Безмаркерная технология основана на технологиях распознавания образов. Актер может сниматься в обычной одежде, что сильно ускоряет подготовку к съемкам и позволяет снимать сложные движения (борьба, падения, прыжки, и т. п.) без риска повреждения датчиков или маркеров.
Читайте также:  Двигатели v образного типа, описание появления и использования

На сегодняшний день существуют большое количество маркерных систем захвата движений. Различие между ними заключается в принципе передачи движений.

  1. Оптические пассивные. На костюме, входящем в комплект такой системы, прикреплены датчики-маркеры, которые названы пассивными, потому что отражают только посланный на них свет, но сами не светятся. В таких системах свет (инфра-красный) на маркеры посылается с установленных на камерах высокочастотных стробоскопов и, отразившись от маркеров, попадает обратно в объектив камеры, сообщая тем самым позицию маркера.

    Минус оптических пассивных систем заключается в длительности размещения маркеров на актёре. Так же иногда при быстром движении или близком расположении маркеров друг к другу система может их путать (поскольку эта технология не предусматривает идентификации каждого маркера по отдельности).

  2. Оптические активные названы так потому, что вместо светоотражающих маркеров, которые крепятся к костюму актёра, в них используются светодиоды с интегрированными процессорами и радио-синхронизацией. Каждому светодиоду назначается ID (идентификатор), что позволяет системе не путать маркеры друг с другом, а также узнавать их, после того как они были перекрыты и снова появились в поле зрения камер. Во всём остальном принцип работы таких систем схож с пассивными системами.

    Минусы активных систем:

    • Отсутствие возможности захвата движений и мимики лица
    • Дополнительный контроллер, крепящийся к актёру и подключенный к маркерам-светодиодам, сковывает его движения
    • Хрупкость и относительно высокая стоимость маркеров-светодиодов
  3. Магнитные системы, в которых маркерами являются магниты, а камерами — ресиверы, система высчитывает их позиции по искажениям магнитного потока.

    Минусы магнитных систем:

    • Магнитные системы подвержены магнитным и электрическим помехам от металлических предметов и окружения (электропроводки помещения, оргтехники, арматуры в плитах строения)
    • Переменчивая чувствительность сенсоров в зависимости от их положения в рабочей зоне
    • Меньшая по сравнению с оптическими системами рабочая зона
    • Отсутствие возможности захвата движений и мимики лица
    • Дополнительный контроллер, прикреплённый к актёру и подключенный к магнитным маркерам, или даже связка проводов, тянущаяся от актёра к компьютеру.
    • Высокая стоимость магнитных маркеров
  4. Механические системы напрямую следят за сгибами суставов, для этого на актёра надевается специальный механический mocap-скелет, который повторяет следом за ним все движения. В компьютер при этом передаются данные об углах сгибов всех суставов.

    Минусы механических систем:

    • Mocap-скелет, с дополнительным контроллером, прикреплённым к актёру и подключенным к сенсорам сгибов, а в некоторых случаях и провода, тянущиеся от скелета, сильно ограничивают движения актёра.
    • Отсутствие возможности захвата:
      • Движений и мимики лица
      • Движений тесного взаимодействия двух и более актёров (борьба, танцы с поддержками и т. д.)
      • Движений на полу — кувырки, падения и т. д.
    • Риск поломки механики при неосторожном использовании.
  5. Гироскопические / инерциальные системы для сбора информации о движении используют миниатюрные гироскопы и инерциальные сенсоры, расположенные на теле актёра — также как и маркеры или магниты в других mocap-системах. Данные с гироскопов и сенсоров передаются в компьютер, где происходит их обработка и запись. Система определяет не только положение сенсора, но также угол его наклона.

    Минусы гироскопических / инерциальных систем:

    • Отсутствие возможности захвата движений и мимики лица
    • Дополнительный контроллер, прикреплённый к актёру и подключенный к магнитным маркерам, или даже связка проводов, тянущаяся от актёра к компьютеру.
    • Высокая стоимость гироскопов и инерциальных сенсоров
    • Для определения положения актёра в пространстве нужна дополнительная мини-система (оптическая или магнитная)

Захват движений и мимики актера для последующего переноса на 3D модель персонажа. Отличным примером может служить фильм «Аватар», где все племя На`ви было создано с помощью этой системы.

Однако пионер в этой области анимации была видеоигра для приставки Atari Jaguar — Highlander: The Last of the Macleods, созданная в 1995 году.

Геймплей был похож на первые части Resident Evil, игрок управляя персонажем дрался с монстрами и решал головоломки.

Обратите внимание

Важной вехой motion capture было воссоздание персонажа из «Властелина колец» — Голлума.

Команда Питера Джексона сделала практически невозможное — воспроизвели пугающе достоверную модель, которая имитировала настолько верные движения, насколько они характерны для этого персонажа. Конечно большая заслуга актера motion capture -Энди Сёркиса, который и сыграл Голлума.

Также существует два типа захвата объектов:

— Второй вид захватывает не определенного актера, а какой либо объект взаимодействия. Например: 3D персонаж должен разрушить стену, снимают деформацию стены а потом добавляют персонажа. Наглядно этот способ демонстрируется в фильме «Я, Робот».

Но при всех видимых преимуществах motion capture (реалистичная анимация, совмещение 3D моделей с актерами в реальном времени), есть конечно и недостатки. Это дорогая стоимость систем, ограничения законами физики, малая площадь павильона и разнообразие движений.

В процессе работы над продолжениями знаменитого фильма «Аватар» Джеймсом Кэмероном использована для съемок под водой технология «motion capture». Эта технология называется еще «технологией захвата движений». Об этом сообщил популярному изданию «The Hollywood Reporter» продюсер сиквелов Джон Ландау.

Технология «motion capture» предусматривает использование во время съемок особых костюмов, на которые прикреплено множество датчиков.

Специальные камеры фиксируют и отслеживают движения датчиков, контролируя их перемещение в пространстве.

Эта технология захвата движений неоднократно использовалась для съемок фильмов, например, таким образом «оживлялись» инопланетяне, когда снимался первый «Аватар». Но подобные костюмы еще ни разу не применялись в подводных съемках.

Как говорит Ландау, специалисты умеют создавать воду, используя компьютерную графику, но невозможно создать полную иллюзию нахождения под водой, если у актера нет прямого ощущения контакта с жидкой средой. Именно поэтому, Кэмерон собирается снимать актеров находящихся в бассейне, наполненном настоящей водой.

Важно

Кэмерон уже объявлял еще осенью в 2010-м году, что собирается снять два продолжения фильма «Аватар». Известно, что в этих сиквелах кинематографист собирается исследовать океаны и моря Пандоры – планеты, где произошли все события первого фильма. Оба продолжения, как и первоначально снятый фильм «Аватар», вышедший в декабре 2009-го года, снимут в формате 3D.

Предлагаю вам посмотреть на то, проходят съемки очередной серии «Звездных войн 7″ на примере нескольких анимированных гифок в продолжении поста. Если вы думаете, что для всех локаций из кинофильма специально производятся дорогостоящие декорации и съемочная группа вынуждена все время перемещаться по гигантской съемочной площадке, вы сильно ошибаетесь.

А теперь еще немного про АВАТАР:

Вот посмотрите, Что видят актеры все чаще и чаще на площадке или например мы уже довольно подробно рассматривали что такое  Технология совмещения изображений Chromakey. А вот еще посмотрите, как создает снег ДИСНЕЙ Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=41123

Источник: https://masterok.livejournal.com/1614463.html

Глаза водителя расскажут машине о его бодрости

Машины больше не дадут водителям заснуть. Транспорт вычислит состояние человека по поведению его глаз и при необходимости включит тревогу.

Миллионы автокатастроф происходят в мире оттого, что водитель уснул за рулем или даже не совсем уснул, а задремал. Понятно, что в таком состоянии реакции заторможены и вероятность аварии велика. В такой же опасности находятся машинисты поездов, авиадиспетчеры и любые операторы, работа которых требует предельной концентрации внимания.

«Снижение уровня бодрствования возникает как из-за утомления, так и из-за длительной монотонной деятельности, — объясняет Infox.

ru заведующий лабораторией «Нейробиология сна и бодрствования» Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН доктор биологических наук Владимир Дорохов. — В первом случае это связано с истощением нервной системы.

А во втором — со скукой и переключением внимания на анализ информации, извлекаемой из памяти. Характерно, что в этом случае при смене вида деятельности работоспособность резко возрастает».

Как разбудить машиниста

Специалисты уже довольно давно озаботились этой проблемой. В принципе можно обойтись без всякого сложного устройства, если обязать машиниста каждые 60 или 40 секунд нажимать «кнопку бдительности». Но это, что понятно, его ужасно раздражает, так как кажется необоснованным гиперконтролем.

Выход в том, чтобы заставить машиниста нажимать «кнопку бдительности» не постоянно, а тогда, когда он действительно начнет засыпать. А отследить этот момент — задача специальной системы.

Такую систему, созданную при участии нейрофизиологов из Института ВНДиНФ РАН, уже применяют в течение нескольких лет на железных дорогах.

Совет

В результате ее применения, как говорят специалисты, число аварий резко снизилось.

Устройство определяет уровень бодрствования по изменению кожно-гальванической реакции (КГР). Для этого машинист надевает на руку браслет с датчиком. Но тут есть проблема: если человек не захочет, он может и не надеть браслет. Поэтому остается нужда в альтернативной системе, которая должна быть бесконтактной, работать независимо от человека. Такая альтернатива — регистрация движения глаз.

Взгляд под присмотром

ВидеотрекингБесконтактное слежение за движениями глаз.

Теперь ученые разрабатывают и тестируют бесконтактную систему. Движения глаз регистрирует прибор для видеотрекинга. В него входят две видеокамеры, которые посылают инфракрасные лучи к глазам и по отраженным от роговицы и зрачка лучам отслеживают перемещения взгляда.

«Наши глаза никогда не бывают абсолютно неподвижными, — говорит аспирант Глеб Арсеньев. — Даже когда мы смотрим в одну точку, происходит их тремор, а при рассматривании предметов они совершают быстрые движения — саккады. Если же мы отслеживаем медленное перемещение предмета, глаза также совершают медленное движение».

Каждому знакомо состояние, когда сидишь на скучном докладе и мучительно хочется спать, при этом взгляд начинает расфокусироваться и все труднее и труднее удерживать его на месте. Задача исследователей — найти объективный критерий этого состояния, то есть определить, какие параметры движения глаз свидетельствуют о сонливости.

Для сравнения они используют уже известные признаки снижения уровня бодрствования по электроэнцефалограмме.

В этом состоянии на кривой электрической активности мозга возникают пачки альфа-ритма (8-13 Гц) — это основной ритм спокойного бодрствования человека, но в норме с закрытыми глазами.

А тут альфа-ритм появляется при открытых глазах. Затем на электроэнцефалограмме возникает еще более медленный тета-ритм (4-8 Гц).

Отработка на виртуальном шоссе

Пока в арсенале ученых два теста. Первый — с использованием автомобильного симулятора. Человек едет по виртуальному шоссе, держась его середины, и реагирует поворотом руля на появление светящейся линии.

В это время происходят регистрация его ЭЭГ и запись движений глаз.

За полтора часа монотонного движения человека, как правило, начинает клонить в сон, при этом он совершает ошибки — не держит курс и с задержкой реагирует на линию.

Обратите внимание

Другой тест состоит в том, что испытуемый отслеживает взглядом зеленый кружок на мониторе, удерживая в нем курсор. Время от времени возникает отвлекающий красный кружок, в этот момент надо быстро перевести взглядом курсор на него. Засыпающий человек промахивается мимо кружка или реагирует с большой задержкой.

Читайте также:  Уголовная ответственность за вождение в пьяном виде

После окончания эксперимента исследователи в синхронизированном по времени режиме сравнивают видеозапись поведения испытуемого, его ЭЭГ и движения глаз.

Как это будет в реальности

Параллельно идет работа над реальной системой контроля бодрствования, которую можно было бы установить в кабине водителя или машиниста. Водитель, как понятно, смотрит не на монитор, а на дорогу, и при этом не держит голову неподвижно, как испытуемый перед монитором.

Поэтому реальная система по замыслу ученых должна включать три видеокамеры. Две из них следят за головой и посылают сигналы на третью, а третья ловит глаза и следит за ними. Ну и, конечно, процессор, который анализирует всю информацию и включает тревогу, если водитель засыпает.

Конечно, такая система будет недешевой, особенно поначалу, говорит Владимир Дорохов. Но если сравнить ее стоимость с ценой дорогих автомобилей, то она покажется не такой уж дорогой. Подобные разработки ведутся и в других странах.

Например, британские ученые методом видеотрекинга показали в эксперименте, что разрешенные в Англии дозы алкоголя за рулем нарушают координацию движений глаз и рук.

Но до промышленных образцов систем контроля подобного типа никто еще не дошел.

Источник: https://www.infox.ru/news/9/science/technology/15308-glaza-voditela-rasskazut-masine-o-ego-bodrosti

Обзор Dunobil Insomnia. Активная система контроля сна и усталости за рулем

За последний месяц в лентах новостных изданий очень часто фигурировали аварии с автобусами, спецтранспортом, грузовиками и обычными легковыми автомобилями. Причиной большинства этих аварий стали повышенная утомляемость водителя, засыпание, потеря контроля и как ни странно, смартфоны.

Последние, кстати, стали самым настоящим бичом на дорогах, начинающие и опытные водители, неадекватно оценивая свои возможности и законы физики, отвлекаются на ленты социальных сетей и мессенджеры.

Доходит даже до проведения стрим трансляций на трассах, одна такая трансляция закончилась для водителя в Казани съездом на встречную полосу и лобовым столкновением с маршрутным автобусом. Как не удивительно, но технологии могут не только вредить, но и помогать сохранять контроль за дорогой и выступать активным помощником.

В нашем распоряжении Dunobil Insomnia, новинка от российских разработчиков. И это её первый подробный обзор, будем рады поделиться опытом эксплуатации и обсудить данный гаджет с вами.

Dunobil Insomnia обзор

Комплектация

Как и протестированный ранее комбо-видеорегистратор DUNOBIL ASSIST, активный помощник получил обновленный дизайн коробки. Выполнена она из плотного картона, на боковую грань нанесена наклейка с названием модели и общей информацией по устройству. Комплект включает инструкцию по работе, гарантийный талон, крепление на лобовое стекло, адаптер питания.

Внешний вид

Внешне Dunobil Insomnia напоминает видеорегистратор, но в отличие от них, здесь объектив направлен не в сторону дорогу, а смотрит на водителя. Края закруглены, внешние поверхности матовые, толщина корпуса небольшая. Сборка проведена ответственно, зазоры отсутствуют.

Внешний вид Dunobil Insomnia

Интересный визуальный эффект дает металлическая окантовка с неоново-синим цветом по периметру рабочего блока из полупрозрачного пластика. При попадании света, выглядит как подсветка. Внешне же блок достаточно неприметен и не отвлекает во время движения. Здесь это важно еще и с учетом размещения напротив водительского сиденья. Угол обзора 60 градусов, размещена система должна быть на расстоянии 50-60 сантиметров. Под полупрозрачным пластиком у Dunobil Insomnia несколько сенсоров, которые ведут постоянное слежение за глазами водителя и положением головы. Со стороны, обращенной к лобовому стеклу, выведены отверстия динамика. Громкость высокая, уведомления и сигналы хорошо слышны при работающей магнитоле. На верхнем торце кнопка включения и кнопка калибровки. Слева еще одна кнопка, она отвечает за перевод в режим молчания. Порт питания mini USB находится на правом торце. В комплекте идет с Г-образным коннектором, упрощающим процесс скрытой подводки кабеля. Используется крепление с вакуумной присоской. Ножка поворотная с гайкой, фиксирующей выбранное положение. Как и говорили вначале, ставится Dunobil Insomnia напротив водителя в верхней зоне лобового стекла. Потребуется некоторое время, чтобы привыкнуть к установленному устройству на стекле в поле основной видимости. В случае с большими автомобилями, должно быть все сразу в порядке. С легковыми не помешало бы наличие в комплекте площадки с двухсторонним скотчем, за счет этого можно отыграть расстояние вылета от стекла.

Обзор Dunobil Insomnia

Большинство команд дублируются подсказками на русском языке. От пользователя не требуется время на изучение меню настроек. При первом старте рекомендуется нажать на кнопку калибровки, устройство определит положение водителя и будет готово к работе. В дальнейшем повторную калибровку мы не проводили.

Набор датчиков определяет закрывание глаз, повороты головы в сторону, опускание зрачков. При детектировании потенциально опасной ситуации выводятся предупреждения о необходимости концентрирования внимания на дороге. Временной интервал примерно в 1-2 секунды позволяет предотвратить критические ситуации.

Тест Dunobil Insomnia

В ходе движения Dunobil Insomnia определяет утомляемость, незапланированный сон, переключение внимания на объекты в салоне. Делает это система точно, ложных срабатываний за время тестов замечено не было. Такой постоянный мониторинг не только обеспечивает безопасность, но и приучает к концентрации на дороге.

Итоги по Dunobil Insomnia

Источник: https://megaobzor.com/review-Dunobil-Insomnia.html

Маячок для слежения за человеком

В настоящее время такой прибор, как маячок для слежения за человеком набирает все большую популярность. Его используют родители, чтобы контролировать своих детей, предприниматели, чтобы контролировать передвижение своих работников: курьеров, менеджеров по продажам, торговых представителей.

Содержание

  • 1 Применение
  • 2 Виды маячков
  • 3 Обзор моделей
  • 4 Маячок своими руками

Применение

Люди все чаще используют отслеживающее оборудование для самых разных целей. Такие приборы могут контролировать передвижения людей круглосуточно. Самые маленькие устройства называются gps-жучки, они настолько незаметные, что их можно прикрепить на одежду человека.

Для экономии энергии маяк для слежения за человеком работает не постоянно, а только тогда, когда срабатывает датчик движения, или по запросу с телефона. Срок службы некоторых трекеров в экономном режиме составляет до 8-10 месяцев.

В дорогих моделях помимо стандартный функций, доступна еще «прослушка», для этого нужно просто позвонить на маяк и быть вкурсе, что происходит вокруг объекта.

Важно

Следящий прибор имеет большое количество разных настроек – установка зоны, которую нельзя покидать. В случае пересечения ее границы на телефон поступает сигнал.

Бизнесмены, имеющие в своей компании большой штат разъездных сотрудников: курьеры, водители, торговые представители, в обязательном порядке устанавливают устройство для слежения за человеком.

Это позволяет не только обезопасить работников, но и оптимизировать работу компании. Контроль за передвижениями людей исключает возможность использовать рабочее время в личных целях.

Так же становится возможным сообщать клиенту с точностью до минуты интервал прибытия сотрудника.

Виды маячков

Устройства для слежения за человеком бывают двух типов: скрытые и явные. Первые устанавливаются, не ставя в известность объект наблюдений, а вторые добровольно. В основном конечно используются явные.

Маячок для слежения за человеком используются:

  1. моряками;
  2. туристами;
  3. горнолыжниками;
  4. для детей, часто используются часы с gps-маячком.

Для слежения. Рассмотрим для начала скрытые устройства для слежки за человеком. GPS маячки хоть и имеют довольно маленькие размеры (примерно со спичечный коробок), но незаметно подкинуть их очень сложно. Есть риск обнаружения в кармане пальто, на дне сумки или пакета. Можно использовать различные предметы, со встроенными маячками, но это тоже неудобно.

Выходом из ситуации становятся специальные программы, устанавливающиеся на телефон или планшет. Практически во все современные гаджеты встроен gps-модуль, благодаря чему есть возможность отслеживать местоположение владельца. Единственная сложность в такой ситуации, это получить доступ к чужому смартфону.

Для защиты и работы. Явные приборы для слежения бывают добровольные – их берут люди, которые боятся заблудиться, или те, кому может понадобиться помощь спасателей.

Принудительные – прибор для слежения за ребенком, курьером или солдатом в армии. Такие трекеры оснащены тревожной кнопкой, этим они отличаются от скрытых маячков. Прибор представляет собой брелоки, коробочки, часы, браслеты – все, что можно надежно прикрепить. Возможно также «добровольная» установка программ на оборудование, самое используемое – родительский контроль на смартфоне.

Обзор моделей

Mini GPS трекер A8. Одной из самых популярных моделей маяков gps для слежения за человеком является Mini GPS трекер A8. Он определяет координаты объекта с точностью около 30 м. Для такого оборудования – это отличный показатель.

В пользовании прибор очень прост, все данные передаются на сервер или телефон по мере необходимости или через определенные промежутки времени, в зависимости от настройки. Трекер оснащен микрофоном, позволяющим прослушать то, что происходит вокруг объекта, за которым идет слежка.

Благодаря миниатюрному размеру маячок для отслеживания человека можно незаметно спрятать в сумке или кармане одежды. Устройство передает сигнал SOS на заданные номера и автоматически сообщает о том, что объект покинул или наоборот проник в «запретную зону». Скоординировав данные с датчика gps с картами, можно следить за передвижением в реальном времени.

Совет

Аккумулятор рассчитан на продолжительное (около недели) время работы, без дополнительной зарядки.

Автофон GL-маяк. Следующий gps маячок для слежения за человеком – Автофон GL-маяк и его аналоги S-маяк и E-маяк. Эти устройства имеют два аккумулятора, позволяющие работать гораздо дольше, чем схожие модели. В трекер встроен акселерометр, сообщающий данные в случае падения, удара, переворота.

Прибор может регистрировать пройденное расстояние. Для управления этими устройствами сделаны удобные функциональные приложения на Android и IOS. Имеется тревожная кнопка, передающая сигнал SOS при нажатии.

Маячок своими руками

Несмотря на то, что можно купить достаточно хорошие бюджетные варианты, некоторые предпочитают сделать маячки для слежки за человеком своими руками.

Как сделать маячок слежения в домашних условиях? Попробуем сделать модель с импульсным триггером, для этого понадобится хороший коротковолновый фоторезистор, усилители операционного типа. Для маячка используются биполярные транзисторы. Также следует установить выпрямители, улучшающие проводимость сигнала, фильтры, убирающие помехи. Регулируются трекеры с помощью контроллеров.

Схема самодельного GPS-маяка

Второй вариант – это gps трекер для слежения за человеком с инерционным усилителем. Во-первых, как и в предыдущем случае нужен фоторезистор. Выпрямители подойдут из серии PP20. При помощи паяльной лампы припаиваются транзисторы и устанавливается контроллер конденсаторного типа. Фильтры рекомендуется использовать сетчатые.

Третий вариант – самый легкий, с помощью телефона и софта. Но такой маяк будет требовать разрешение для слежения за человеком, так как осуществляется с использованием сотового оператора. Услуга может быть платной.

Сделать свой трекер или приобрести в магазине каждый решает сам. Все зависит от целей, для которых он будет использоваться и бюджета.

GPS-трекер позволяет значительно обезопасить своих близких и родных, а так же повысить продуктивность работников. За последние годы он стал практически незаменимым гаджетом.

Источник: https://reckey.ru/besprovodnoe/mayachok-dlya-slezheniya-za-chelovekom/

Ссылка на основную публикацию