Počítač mohou řídit jen oči, dokázali mladí výzkumníci

Josef Tuček
5. 11. 2007 15:48
Přístroj za 30 000 korun bude brzy na prodej
Ukázková akce: kurzor může na obrazovce měnit polohu jen díky pohybu oka.
Ukázková akce: kurzor může na obrazovce měnit polohu jen díky pohybu oka. | Foto: FEL ČVUT

Praha - Český systém, který má umožnit ochrnutým lidem ovládat počítač jen očima, má šanci se konečně dostat do výroby.

Původní myšlenka se zrodila před pár lety jako studentská práce na Fakultě elektrotechnické ČVUT v Praze. Dnes ji výzkumníci dále rozvíjejí tak, aby bylo možné "sílu pohledu" použít i pro polohovací nemocniční lůžko, nebo třeba osvětlení v bytě či spouštění rolet na oknech.

Diplomová práce v roce 2004

"Začala jsem na tomto nápadu pracovat před pár lety s bratrem. Byla jsem tehdy studentkou doktorského studia, bratr tuhle práci dělal jako diplomku," vzpomíná Marcela Fejtová, která stála u zrodu projektu.

Diplomka byla obhájena v roce 2004, Jan Fejt odpromoval a odešel do praxe. Marcela Fejtová na elektrofakultě zůstala jako vědecko-výzkumná pracovnice na katedře kybernetiky. A myšlence ovládání počítače očima se věnuje dál, teď už s dalšími kolegy.

Kam padne oko

Ve světě existuje několik systémů, které umožňují využívat oči k řízení počítače.

"Jenže jsou dost drahé. Chtěli jsme vyvinout něco levnějšího," vypráví inženýrka Fejtová.

Psaní e-mailů pohledem díky klávesnici zobrazené dole na monitoru počítače.
Psaní e-mailů pohledem díky klávesnici zobrazené dole na monitoru počítače. | Foto: FEL ČVUT

Některé zahraniční přístroje sledují oči člověka kamerami a počítačový program pak vypočítává, kam se sledovaný dívá. Toho využívají například reklamní kanceláře pro zjištění, které části inzerátu, ať už na papíře nebo na počítačové obrazovce, si pokusné osoby všímají.

Přístroj z elektrofakulty však nechce pomáhat lepší reklamě, ale nemocným lidem.

Rozhoduje změna směru

"U nás je to jednodušší," líčí Petr Novák, pracovník katedry kybernetiky elektrofakulty a dnes hlavní spolupracovník Marcely Fejtové na tomto projektu.

Člověk se nejdříve dívá do středu počítačové obrazovky. "To je výchozí bod. Vyhodnocují se změny směru pohledu. A podle nich se na obrazovce pohybuje kurzor."

Němý může mluvit

Uživatel tedy vede kurzor po obrazovce, a když na vteřinu zavře oči, vyhodnotí to systém jako kliknutí. Dvouvteřinové sevření víček znamená dvojitý klik.

Počítačový program samozřejmě vyloučí běžné mžiknutí oka při mrkání, protože to je mnohem kratší.

Tímto způsobem je možné brouzdat internetem. Nebo psát e-maily. Uživatel si otevře klávesnici zobrazenou na obrazovce a pak "odklikává" (či vlastně "odmrkává") písmena.

"Ne webu už jsou zdarma k dispozici hlasové syntezátory, které napsaný text přečtou. Takže by pacient mohl jejich prostřednictvím vlastně mluvit," poznamenává Petr Novák.

Stíny vadí

Kamera sleduje pohyb zřítelnice, software pak reaguje na změnu směru pohledu.
Kamera sleduje pohyb zřítelnice, software pak reaguje na změnu směru pohledu. | Foto: FEL ČVUT

Autoři systému získali koncem roku 2004 zvláštní cenu poroty v projektu Česká hlava. O dva roky později ve Vídni obdrželi i uznání za přelomový výrobek v oboru informačních technologií udělované Evropskou komisí společně s Evropskou radou pro aplikovanou vědu (Euro-CASE; sdružuje odborné akademie z dvaceti zemí).

Nicméně systém vylepšovali dál.

"Podstatné je, aby kamera dobře zabírala oční panenku a úplně přesně rozpoznala, kterým směrem se natáčí. A to může být při špatném osvětlení v místnosti problém. Oko může překrýt třeba stín nosu," vysvětluje Petr Novák.

Proto rozšířili systém tak, že kameru doplnili o malinkou infračervenou diodu LED. Ta vysílá vlastní neviditelné záření. V něm je zřítelnice oka pro kameru rozpoznatelná vždycky.

Teď je ovšem nutné zase prokázat, že malé dávky infračerveného, čili tepelného záření vyhoví zdravotním normám  a nebudou oku vadit.

Jinou věcí je, že odraz ve sklech dioptrických brýlí také překáží dobrému snímání oka. Úplným řešením by tedy podle současných představ mohly být kontaktní čočky.

Pod třicet tisíc korun

Přístroj sice vyzkoušeli pacienti Jedličkova ústavu v Praze i dalších léčeben pro ochrnuté lidi. Ale zatím si jej nikdo z nich nemohl pořídit natrvalo.

Tentokrát pohyb očí řídí posuny autíčka na stole. Je to přehledné pro diváky, a současně jde o zkoušku postupu, jak by se později mohl pacient pohledem řídit přístroje kolem sebe.
Tentokrát pohyb očí řídí posuny autíčka na stole. Je to přehledné pro diváky, a současně jde o zkoušku postupu, jak by se později mohl pacient pohledem řídit přístroje kolem sebe. | Foto: FEL ČVUT

To by se ovšem mělo změnit. Licenci na výrobu nedávno získala česká firma Medicton.

"Teď děláme předvýrobní úpravy, abychom splnili všechny zdravotní i další normy. Pak bychom chtěli zahájit výrobu," říká jednatel Medictonu Martin Dobiáš. "Chceme zařízení nabídnout pro celou Evropu, a možná i do Kanady nebo do Jižní Ameriky, kde máme také obchodní kontakty."

Jak dodává, podle předběžných kalkulací by cena přístroje měla být nižší než tisíc eur, tedy pod třicet tisíc korun.

Jak se cítíte po operaci?

Do nápadu se výzkumníci zabrali natolik, že jeho využití chtějí rozšířit.

"Lékaři nás upozornili, že vlastně nemohou mluvit s některými pacienty po náročných operacích. Přitom by potřebovali vědět, jak se cítí. Na to by se přesně hodila komunikace očima," vypráví Marcela Fejtová.

Podle její představy by si pacient ještě před operací vyzkoušel používání oční kamery. A po operaci by pak mohl zrak zaměřovat třeba na světelnou tabuli a vybírat na ní informace o tom, jak se cítí, kde jej něco tlačí, a podobně.

"Stejně tak by třeba mohl nepohyblivý nebo špatně pohyblivý nemocný na ovládacím panelu vybírat povely pro polohovací postel, takže by si mohl sám upravit její postavení. Anebo na ovládacím panelu rozsvěcovat a zhasínat světla v místnosti," uzavírá Marcela Fejtová.

Zatím to jsou teoretické představy. Ale kdo ví, jak je výzkumníci využijí v příštích měsících.

 

Právě se děje

Další zprávy