Pupil Labs Core

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

Pupil Labs Core
Producent: Pupil Labs GmbH, Niemcy

Pupil Labs Core to modułowa, zakładana na głowę platforma do śledzenia wzroku, przeznaczona przede wszystkim do badań naukowych, projektów eksperymentalnych, analiz zachowania użytkowników oraz budowy własnych rozwiązań wykorzystujących dane o kierunku patrzenia i średnicy źrenicy. System składa się z lekkiej oprawy, dwóch kamer podczerwonych obserwujących oczy, kamery sceny rejestrującej pole widzenia użytkownika oraz otwartego oprogramowania Pupil Core.

Urządzenie może pracować w konfiguracji obuocznej lub jednoocznej. Dane mogą być rejestrowane lokalnie na komputerze, analizowane po zakończeniu badania albo przesyłane w czasie rzeczywistym przez sieciowy interfejs programistyczny API [Application Programming Interface — interfejs programowania aplikacji]. Platforma jest otwarta na integracje, własne wtyczki Python oraz połączenia z innymi urządzeniami badawczymi.

Specyfikacja

Typ urządzenia: zakładany na głowę system śledzenia wzroku — head-mounted eye tracker.
Konfiguracja śledzenia: obuoczna lub jednooczna.
Technologia śledzenia: technika ciemnej źrenicy oraz trójwymiarowy model oka.
Kamery oczu: 2 kamery IR [Infrared — podczerwień].
Rozdzielczość i częstotliwość kamer oczu: 192 × 192 piksele przy maksymalnie 200 Hz.
Kamera sceny — tryb 1: 1920 × 1080 pikseli przy 30 Hz.
Kamera sceny — tryb 2: 1280 × 720 pikseli przy 60 Hz.
Kamera sceny — tryb 3: 640 × 480 pikseli przy 120 Hz.
Dokładność deklarowana przez producenta: 0,60° po kalibracji.
Precyzja deklarowana przez producenta: 0,02°.
Kalibracja: standardowo kalibracja pięciopunktowa; dostępne są również inne metody kalibracji.
Kompensacja przesunięcia oprawy na twarzy: realizowana za pomocą trójwymiarowego modelu oka.
Dane spojrzenia 2D: pozycja spojrzenia w dwuwymiarowym układzie współrzędnych.
Dane spojrzenia 3D: trójwymiarowe promienie kierunku patrzenia oraz punkt spojrzenia wyznaczany na podstawie obuocznej wergencji.
Dane źrenicy 2D: pozycja oraz średnica źrenicy podawana w pikselach obrazu kamery oka.
Dane źrenicy 3D: parametry modelu oka oraz średnica źrenicy podawana w milimetrach.
Transmisja danych w czasie rzeczywistym: dane spojrzenia, dane pupilometryczne i strumienie wideo przez lokalną sieć.
Połączenie z komputerem: przewodowe; headset wykorzystuje złącze USB-C, a w zestawie znajduje się kabel USB-C–USB-A.
Materiał ramy: nylon PA12.
Masa samej ramy: 22,75 g; producent nie podaje na stronie specyfikacji całkowitej masy konfiguracji wraz z kamerami i przewodami.
Regulacja kamer oczu: przesuwanie ramion kamer oraz regulacja położenia za pomocą przegubów o sześciu stopniach swobody.
Regulacja kamery sceny: możliwość zmiany kąta ustawienia w pionie i ręcznego ustawienia ostrości.
Obiektywy kamery sceny: zależnie od konfiguracji dostępny jest obiektyw szerokokątny i wąskokątny.
Minimalne wymagania producenta: komputer stacjonarny lub laptop, procesor Intel Core i7 lub wydajniejszy oraz co najmniej 8 GB pamięci RAM.

Oprogramowanie wymagane do działania

Pupil Capture

Podstawowa aplikacja do konfiguracji urządzenia i prowadzenia rejestracji. Odbiera obraz z kamer oczu i kamery sceny, wykrywa źrenice, wyznacza kierunek spojrzenia, obsługuje kalibrację, rejestruje wideo i zdarzenia oraz udostępnia dane w czasie rzeczywistym.

Pupil Player

Program do odtwarzania i analizy nagrań wykonanych w Pupil Capture. Umożliwia wizualizację spojrzenia na obrazie z kamery sceny, analizę danych, uruchamianie wtyczek oraz eksport nagrań i wyników do dalszego przetwarzania.

Pupil Service

Odchudzona aplikacja przeznaczona głównie do integracji VR [Virtual Reality — rzeczywistość wirtualna] i AR [Augmented Reality — rzeczywistość rozszerzona]. Nie wyświetla obrazu z kamery sceny, zużywa mniej zasobów i może oferować niższe opóźnienie mapowania spojrzenia niż Pupil Capture.

Pakiet Pupil Core Software

Oprogramowanie jest udostępniane jako projekt open source. Oficjalna strona wydań nadal wskazuje wersję 3.5 jako najnowszy gotowy pakiet Pupil Capture, Pupil Player i Pupil Service. Pakiet tej wersji wymienia obsługę Windows 10, Ubuntu 16.04 lub nowszego oraz macOS od Mojave 10.14 do Monterey 12. W macOS 12 Pupil Capture i Pupil Service muszą być uruchamiane z uprawnieniami administratora, aby uzyskać dostęp do kamer.

W przypadku nowszych systemów, w szczególności Windows 11 i nowszych wersji macOS, kompatybilność należy potwierdzić z Pupil Labs przed zakupem lub wdrożeniem, ponieważ nie są one wymienione na oficjalnej liście systemów obsługiwanych przez aktualny pakiet binarny.

Zalety

Otwarta architektura — kod źródłowy oprogramowania jest dostępny, co umożliwia jego analizowanie, modyfikowanie i dostosowywanie do własnych badań.
Możliwość rozbudowy przez wtyczki Python — własne funkcje mogą być ładowane bezpośrednio podczas działania aplikacji.
Dostęp do danych surowych — użytkownik nie jest ograniczony wyłącznie do gotowych wizualizacji; może eksportować dane spojrzenia, źrenicy, zdarzeń i nagrań do własnej analizy.
Wysoka częstotliwość rejestrowania oczu — maksymalnie 200 Hz pozwala analizować szybkie zmiany kierunku patrzenia i krótkotrwałe zdarzenia wzrokowe.
Elastyczne tryby kamery sceny — użytkownik może wybrać pomiędzy wyższą rozdzielczością a większą liczbą klatek na sekundę.
Obsługa danych 2D i 3D — system dostarcza zarówno prostą pozycję spojrzenia, jak i przestrzenne parametry kierunku patrzenia i modelu oka.
Praca w czasie rzeczywistym — sieciowy API pozwala łączyć Pupil Core z aplikacjami eksperymentalnymi, systemami sterowania, środowiskami VR/AR i innymi urządzeniami pomiarowymi.
Modułowa konstrukcja — kamery można regulować, a obiektyw kamery sceny zmieniać zależnie od badanego obszaru.
Możliwość analizy po zakończeniu badania — Pupil Player pozwala ponownie przetwarzać i eksportować nagrania, co zmniejsza ryzyko utraty całego eksperymentu z powodu niewłaściwego ustawienia części parametrów analizy.
Brak zamknięcia w jednym środowisku analitycznym — dane mogą być wykorzystywane w zewnętrznych narzędziach badawczych i własnym oprogramowaniu.

Wady i ograniczenia

Poniższe punkty stanowią praktyczną ocenę wynikającą z konstrukcji urządzenia i wymagań opisanych przez producenta.

Urządzenie wymaga przewodowego połączenia z komputerem — użytkownik musi być połączony z laptopem lub komputerem za pomocą przewodu USB, co ogranicza swobodę poruszania się w porównaniu z samodzielnymi, mobilnymi eye trackerami.
Wymaga ręcznego ustawienia kamer — przed pomiarem należy prawidłowo ustawić kamery oczu, kamerę sceny oraz sprawdzić jakość wykrywania źrenicy. Zwiększa to czas przygotowania uczestników badania.
Wymaga kalibracji uczestnika — jakość wyniku zależy od poprawnego przeprowadzenia kalibracji i stabilnego wykrywania źrenicy.
Większy próg wejścia niż w systemach automatycznych — otwartość i duża liczba ustawień dają elastyczność, ale wymagają lepszego przygotowania operatora w zakresie kamer, kalibracji, jakości danych i eksportu wyników. Jest to wniosek z rozbudowanego procesu konfiguracji opisanego w dokumentacji.
Stosunkowo wysokie wymagania wobec komputera — producent wskazuje co najmniej procesor Intel Core i7 i 8 GB RAM, a rzeczywista wydajność może wpływać na liczbę przetwarzanych klatek.
Ostrości kamer oczu 200 Hz nie można regulować — ich soczewki są unieruchomione klejem; próba obracania obiektywu może uszkodzić mocowanie.
Zmiana obiektywu kamery sceny wymaga ponownego wyznaczenia parametrów kamery — bez ponownej kalibracji parametrów wewnętrznych dokładność kalibracji 3D i estymacji spojrzenia może być nieprawidłowa.
Oficjalny gotowy pakiet oprogramowania ma konserwatywną listę systemów operacyjnych — na stronie wydania wymieniono Windows 10 i starsze generacje macOS, dlatego nowsze środowiska wymagają wcześniejszego testu kompatybilności.
Brak pełnej odporności na przesunięcie urządzenia — model 3D kompensuje częściowe przesunięcia oprawy, ale nie eliminuje potrzeby prawidłowego dopasowania headsetu i kontroli jakości wykrywania przed kalibracją.
Konstrukcja zawiera odsłonięte kamery i elementy elektroniczne — urządzenia nie należy płukać ani czyścić na mokro; soczewki wymagają ostrożnego czyszczenia ściereczką z mikrofibry.

Ocena zastosowania

Pupil Labs Core jest szczególnie dobrze dopasowany do laboratoriów, uczelni i zespołów badawczo-rozwojowych, które potrzebują dostępu do danych surowych, własnych integracji i możliwości modyfikowania sposobu działania systemu. Jego największą wartością jest otwartość i elastyczność, nie zaś maksymalne uproszczenie obsługi.