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Sistema di Out-of-box a puntamento oculare per gli utenti affetti da SLA e non solo;

Interfaccia uomo-computer tramite rilievo del movimento oculare
 

L’interfaccia uomo-computer basata sul rilievo dei movimenti oculari è un sistema impiegato per permettere a soggetti con severe disabilità motorie di avere accesso a funzioni complesse controllabili per l’appunto tramite computer. In particolare il sistema offre i seguenti possibili utilizzi:

• comando di computer attraverso i movimenti dell’occhio; il sistema consente al soggetto di comandare il movimento del cursore del computer in modo analogo a come normalmente avviene attraverso il mouse, dando accesso autonomo a praticamente tutte le applicazioni e servizi fruibili attraverso il computer stesso (scelta e lettura di testi, videoscrittura, comunicazione per e-mail, parlare e/o telefonare attraverso il computer, navigazione nel Web, prenotazione di servizi, passatempi, accensione di luci e/o altri elettrodomestici);

• indagine sulle capacità cerebrali di pazienti con severo grado di immobilizzazione: il sistema consente di interagire con pazienti per i quali sono precluse altre possibilità di comunicazione, rendendo così possibile effettuare analisi delle capacità dei soggetti di svolgere funzioni logiche a diversi gradi di complessità, tramite l’impiego di opportuni applicativi che richiedono al paziente di compiere attività logiche elementari.

 

1 – Sviluppo del sistema

Il sistema di interfaccia si basa sull’impiego di illuminatori e telecamere per il rilievo della posizione ed angolazione del bulbo oculare. Mentre il soggetto osserva lo schermo del computer, una telecamera digitale riprende immagini dell’occhio illuminando la regione dell’occhio stesso tramite un sistema di illuminazione ad infrarossi. Telecamera ed illuminatore sono posti a lato dello schermo del computer osservato dal soggetto. Le immagini riprese dalla telecamera vengono processate da un sistema digitale di analisi, che permette di determinare in tempo reale l’orientamento del bulbo oculare rispetto alla scena che il soggetto sta osservando sullo schermo del computer. L’uso dell’illuminazione ad infrarossi permette il minor disturbo del paziente stesso, e rende possibile il funzionamento del sistema in condizioni sia di buona che scarsa illuminazione ambiente.

Per rendere maggiormente accurato il rilievo della posizione dell’occhio, il sistema viene inizialmente calibrato per compensare le possibili variazioni dovute al differente posizionamento dell’occhio rispetto alsistema stesso o allo schermo del computer. La calibrazione avviene tramite una veloce procedura, nella quale al soggetto viene richiesto di osservare in sequenza alcuni punti indicati dal sistema stesso sullo schermo.

 

 

2 – Sviluppo di software per l’impiego come sistema di comando di computer

Il puntamento dell’occhio, determinato dal sistema costruito, può essere utilizzato per il comando di diversi applicativi su PC. I tradizionali applicativi utilizzati a pieno schermo su PC (videoscrittura, navigazione Web, ecc.) devono essere opportunamente modificati per permettere l’impiego tramite sistema di puntamentooculare, sia perché è necessario riservare un’area dello schermo alla tastiera che il soggetto comanderà con lo sguardo, sia perché i sistemi di puntamento oculare non garantiscono una accuratezza di controllo paragonabile a quella dei dispositivi classici, e pertanto è necessario ridisegnare il layout dei menù degli applicativi per rendere più semplice il controllo delle funzioni principali tramite puntamento oculare. Inoltre, sono necessari particolari applicativi per la sintesi vocale controllata da tastiera, per l’effettuazione di telefonate con tecnologia di sintesi vocale, per il comando di apparecchiature elettriche da computer.

Una particolare attenzione deve essere riservato alla problematica della privacy del soggetto, in considerazione del fatto che il sistema si configura come un tool di aiuto di persone disabili, e pertanto è necessario che le informazioni riservate legate all’utilizzo delle funzioni da parte del soggetto stesso (siti navigati, testi scritti, ecc.) siano il minimo possibile accessibili a personale terzo che può entrare in contatto con il sistema, ad esempio in fase di manutenzione del dispositivo stesso.

 

3 – Sviluppo di software per l’indagine delle capacità cerebrali di pazienti

In questa fase vengono sviluppati software specifici mirati a permettere di effettuare test per la valutazione delle capacità cerebrali dei pazienti. In particolare, i test devono essere concepiti integrando modalità classiche dell’effettuazione di test per l’analisi della intelligenza umana, con tecniche che permettano l’interazione del paziente anche nel caso in cui per il soggetto sia ridotta la capacità di movimento del bulbo oculare, rendendo il più possibile semplice per il soggetto analizzato rispondere alle domande formulate.