Pupil Labs Neon

Zapytaj o cenę i dostępność na info(@)pronetkrakow.com.pl

Pupil Labs Neon
Producent: Pupil Labs GmbH, Niemcy

Pupil Labs Neon to mobilny system śledzenia wzroku klasy badawczej, przeznaczony do prowadzenia badań w laboratorium oraz w naturalnym środowisku użytkownika.
System umożliwia rejestrowanie kierunku spojrzenia, fiksacji, sakkad, mrugnięć, średnicy źrenicy, położenia i orientacji gałek ocznych, stopnia otwarcia powiek, obrazu otoczenia, dźwięku oraz danych dotyczących ruchu głowy.
Technologia NeonNet wykorzystuje modele głębokiego uczenia [deep learning] do określania kierunku spojrzenia bez konieczności przeprowadzania standardowej kalibracji przed rozpoczęciem nagrania.
Neon rozpoczyna śledzenie wzroku bezpośrednio po założeniu urządzenia. Nie wymaga ręcznego ustawiania kamer oka, regulowania ich położenia ani ponownego kalibrowania urządzenia w czasie badania.
System został zaprojektowany do pracy podczas swobodnego poruszania się uczestnika, dzięki czemu może być wykorzystywany między innymi w badaniach zachowania konsumentów, ergonomii, interakcji człowiek–komputer, psychologii, edukacji, sportu, medycyny, bezpieczeństwa pracy oraz procesów wykonywanych w rzeczywistym środowisku.
Konstrukcja systemu jest modułowa. Główny moduł pomiarowy może być montowany w różnych rodzajach oprawek, między innymi oprawkach przypominających zwykłe okulary, oprawkach sportowych, ochronnych, dziecięcych, bez soczewek oraz przystosowanych do szkieł korekcyjnych.
Moduł Neon zawiera dwie kamery oka działające w podczerwieni, szerokokątną kamerę otoczenia, mikrofony, diody podczerwieni oraz jednostkę IMU [Inertial Measurement Unit – inercyjna jednostka pomiarowa].
Urządzenie łączy się przewodem USB-C z obsługiwanym smartfonem pełniącym funkcję Neon Companion Device. Telefon zasila moduł, wykonuje obliczenia związane ze śledzeniem wzroku oraz zapisuje zebrane dane.

Specyfikacja techniczna

Technologia śledzenia wzroku: Pupil Labs NeonNet, wykorzystująca głębokie uczenie.
Tryb śledzenia: binokularny lub monokularny – osobno dla lewego albo prawego oka.
Kalibracja: system niewymagający standardowej kalibracji.
Kompensacja przesunięcia oprawki: automatyczna, oparta na modelach głębokiego uczenia.
Deklarowana dokładność bez kalibracji: około 1,8°.
Deklarowana dokładność po zastosowaniu korekcji przesunięcia punktu patrzenia [offset correction]: około 1,3°.
Pole śledzenia wzroku: 100° × 80°.
Częstotliwość danych punktu patrzenia: do 200 Hz.
Dane punktu patrzenia: współrzędne 2D na obrazie z kamery otoczenia.
Dane dotyczące źrenicy i stanu oka: do 200 Hz.
Rejestrowane parametry oka: pozycja oka, orientacja oka, średnica źrenicy, otwarcie powieki, mrugnięcia, fiksacje i sakkady.
Opóźnienie przetwarzania: poniżej 10 ms, liczone od przechwycenia obrazu do wygenerowania danych wyjściowych.
Liczba kamer oka: dwie kamery działające w podczerwieni.
Rozdzielczość kamer oka: 192 × 192 piksele.
Częstotliwość kamer oka: do 200 Hz.
Kamera otoczenia: 1600 × 1200 pikseli przy 30 klatkach na sekundę.
Pole widzenia kamery otoczenia: 103° w poziomie, 77° w pionie i 128° po przekątnej.
IMU: akcelerometr, żyroskop i magnetometr.
Częstotliwość danych dotyczących ruchu głowy, akcelerometru i żyroskopu: do 110 Hz.
Rejestracja dźwięku: dwa zintegrowane mikrofony; rejestrowanie dźwięku można wyłączyć w ustawieniach aplikacji.
Interfejs modułu: USB 2.0.
Połączenie z urządzeniem Companion Device: przewód USB-C.
Wymiary modułu Neon: 35 × 40 × 10 mm.
Masa modułu Neon: 7,3 g.
Masa całego systemu: zależna od wybranej oprawki; przykładowa oprawka „Just act natural” wraz z modułem waży około 50 g.
Czas nagrywania według aktualnej specyfikacji producenta: do około 4 godzin przy rejestracji 200 Hz albo do około 8 godzin w trybie 30 Hz.
Pojemność pamięci urządzenia Companion Device: ponad 25 godzin nagrań.
Urządzenie obliczeniowe: obsługiwany smartfon z systemem Android. Aktualna dokumentacja wymienia między innymi Samsung Galaxy S25 oraz Motorola Edge 40 Pro; obsługiwana konfiguracja może zależeć od wersji dostarczanego zestawu.
Dostępne rodzaje oprawek: standardowe, minimalistyczne, korekcyjne, sportowe, dziecięce, ochronne, przeznaczone do motion capture oraz konstrukcje umożliwiające integrację z własnym urządzeniem użytkownika.

Oprogramowanie wymagane do działania

Neon Companion App – wymagane do rejestrowania danych.
Aplikacja Neon Companion App działa na zgodnym urządzeniu z systemem Android i stanowi podstawowy element każdego procesu zbierania danych.
Aplikacja odpowiada za uruchamianie i zatrzymywanie nagrania, podgląd obrazu, generowanie danych śledzenia wzroku w czasie rzeczywistym, zapisywanie danych oraz opcjonalne przesyłanie nagrań do Pupil Cloud.
Do pierwszej konfiguracji aplikacji wymagane jest utworzenie konta Pupil Cloud. Samo automatyczne przesyłanie nagrań do chmury można wyłączyć.
Producent oficjalnie wspiera ograniczoną listę smartfonów i wersji systemu Android. Zastosowanie dowolnego telefonu z Androidem nie gwarantuje prawidłowego działania systemu.

Pupil Cloud – zalecane do analizy i zarządzania badaniami.
Pupil Cloud jest przeglądarkową platformą do przechowywania, przetwarzania, wizualizacji, współdzielenia i eksportowania nagrań.
Platforma umożliwia między innymi analizę fiksacji, mrugnięć i średnicy źrenicy, definiowanie AOI [Areas of Interest – obszarów zainteresowania], tworzenie map cieplnych oraz automatyczne mapowanie spojrzenia na obrazy referencyjne.
Przesyłanie nagrań do Pupil Cloud jest opcjonalne, jednak część zaawansowanych danych i procesów analitycznych może nie być dostępna bez przetworzenia nagrania w chmurze.
Bezpłatny plan Pupil Cloud obejmuje obecnie dwie godziny aktywnej analizy nagrań. Do większych projektów dostępny jest płatny plan Unlimited Analysis.

Neon Player – opcjonalne oprogramowanie do pracy lokalnej.
Neon Player jest bezpłatną aplikacją komputerową działającą w systemach Windows, macOS i Linux.
Program umożliwia lokalne odtwarzanie, analizowanie i eksportowanie nagrań, między innymi do plików CSV, bez przesyłania danych do Pupil Cloud.
Neon Player działa całkowicie offline i obsługuje rozszerzenia umożliwiające dodawanie własnych wizualizacji, strumieni danych i procesów analitycznych.

Neon Monitor – opcjonalny podgląd badania.
Neon Monitor jest aplikacją internetową umożliwiającą zdalny podgląd obrazu, punktu patrzenia oraz sterowanie nagraniem z komputera, tabletu lub telefonu znajdującego się w tej samej sieci.

Real-Time API – opcjonalne narzędzie integracyjne.
Interfejs API umożliwia pobieranie strumieni danych w czasie rzeczywistym, sterowanie nagraniem, dodawanie zdarzeń oraz synchronizację Neona z zewnętrznymi systemami badawczymi.
System może być integrowany między innymi z Pythonem, PsychoPy, MATLAB oraz LSL [Lab Streaming Layer – warstwą strumieniowania laboratoryjnego].

Zalety

Brak konieczności wykonywania standardowej kalibracji przed każdym badaniem.
Krótki czas przygotowania uczestnika i możliwość szybkiego rozpoczęcia nagrywania.
Wysoka częstotliwość śledzenia wzroku – do 200 Hz.
Niskie opóźnienie generowania danych – poniżej 10 ms.
Możliwość prowadzenia badań mobilnych i terenowych, bez ograniczania uczestnika do stanowiska komputerowego.
Działanie zarówno przy intensywnym świetle dziennym, jak i w bardzo słabym oświetleniu – zgodnie z deklaracją producenta.
Automatyczna kompensacja niewielkich przesunięć oprawki na twarzy uczestnika.
Rejestrowanie wielu zsynchronizowanych rodzajów danych: spojrzenia, źrenicy, fiksacji, sakkad, mrugnięć, obrazu otoczenia, dźwięku i ruchu głowy.
Niewielki i lekki moduł pomiarowy, ograniczający wpływ urządzenia na naturalne zachowanie uczestnika.
Duży wybór oprawek dostosowanych do osób dorosłych, dzieci, sportu, pracy w kasku, zastosowań ochronnych i szkieł korekcyjnych.
Możliwość pracy w chmurze albo lokalnie, bez wysyłania nagrań poza komputer użytkownika.
Dostęp do API i otwartych bibliotek pozwalających tworzyć własne aplikacje i procesy analityczne.
Możliwość synchronizacji z innymi urządzeniami badawczymi, na przykład EEG [elektroencefalografią], GSR [Galvanic Skin Response – reakcją skórno-galwaniczną] i EKG [elektrokardiografią], za pośrednictwem LSL.

Wady i ograniczenia

Do rejestrowania danych potrzebny jest kompatybilny smartfon Companion Device, który uczestnik musi mieć przy sobie podczas badania.
Moduł jest połączony ze smartfonem przewodem USB-C. Przewód i telefon mogą być odczuwalne podczas badań sportowych, przemysłowych lub wymagających intensywnego ruchu.
Producent oficjalnie wspiera tylko wybrane modele telefonów i wersje Androida, co ogranicza możliwość wykorzystania dowolnego urządzenia mobilnego.
Czas pracy wynoszący około czterech godzin przy częstotliwości 200 Hz może być niewystarczający podczas całodniowych badań terenowych. Dłuższa praca wymaga ładowania telefonu, zmiany urządzenia albo obniżenia częstotliwości rejestracji.
Dokładność około 1,8° bez korekcji może być niewystarczająca w projektach wymagających bardzo precyzyjnego rozróżniania małych, położonych blisko siebie elementów. Korekcja przesunięcia poprawia deklarowaną dokładność do około 1,3°.
Kamera otoczenia rejestruje obraz z częstotliwością 30 klatek na sekundę. Może to być ograniczeniem w analizach bardzo szybkich zdarzeń lub dynamicznych czynności.
Konto Pupil Cloud jest potrzebne podczas pierwszej konfiguracji aplikacji, nawet kiedy użytkownik zamierza później pracować lokalnie.
Przetwarzanie w Pupil Cloud ułatwia uzyskanie kompletnego zestawu danych i zaawansowanych analiz, ale może wymagać płatnego planu przy większej liczbie lub długości nagrań.
W projektach, w których nie można przesyłać nagrań do chmury, można użyć Neon Player, jednak część funkcji dostępnych w Pupil Cloud może być niedostępna albo wymagać samodzielnego przygotowania procesu analizy.
Rzeczywista masa, wygoda oraz dopasowanie systemu zależą od wybranej oprawki, dlatego konfigurację należy dobrać do wieku uczestników, rodzaju aktywności i warunków badania.