Design and Evaluation of Vision-Based Head and Face Tracking Interfaces for Assistive Input

Author(s):  
Chamin Morikawa ◽  
Michael J. Lyons

Interaction methods based on computer-vision hold the potential to become the next powerful technology to support breakthroughs in the field of human-computer interaction. Non-invasive vision-based techniques permit unconventional interaction methods to be considered, including use of movements of the face and head for intentional gestural control of computer systems. Facial gesture interfaces open new possibilities for assistive input technologies. This chapter gives an overview of research aimed at developing vision-based head and face-tracking interfaces. This work has important implications for future assistive input devices. To illustrate this concretely the authors describe work from their own research in which they developed two vision-based facial feature tracking algorithms for human computer interaction and assistive input. Evaluation forms a critical component of this research and the authors provide examples of new quantitative evaluation tasks as well as the use of model real-world applications for the qualitative evaluation of new interaction styles.

2017 ◽  
pp. 67-96
Author(s):  
Chamin Morikawa ◽  
Michael J. Lyons

Interaction methods based on computer-vision hold the potential to become the next powerful technology to support breakthroughs in the field of human-computer interaction. Non-invasive vision-based techniques permit unconventional interaction methods to be considered, including use of movements of the face and head for intentional gestural control of computer systems. Facial gesture interfaces open new possibilities for assistive input technologies. This chapter gives an overview of research aimed at developing vision-based head and face-tracking interfaces. This work has important implications for future assistive input devices. To illustrate this concretely the authors describe work from their own research in which they developed two vision-based facial feature tracking algorithms for human computer interaction and assistive input. Evaluation forms a critical component of this research and the authors provide examples of new quantitative evaluation tasks as well as the use of model real-world applications for the qualitative evaluation of new interaction styles.


2009 ◽  
pp. 1436-1458
Author(s):  
Wolfgang Hürst ◽  
Khaireel A. Mohamed

This chapter focuses on HCI aspects to overcome problems arising from technologies and applications that may hinder the normal teaching process in ICT-ready classrooms. It investigates different input devices on their usage and interactivity for classroom teaching and argues that pen-based computing is the mode of choice for lecturing in modern lecture halls. It also discusses the software design of the interface where digital ink, as a “first class” data type is used to communicate visual contents and interact with the ICT.


2018 ◽  
Author(s):  
Bruno Braga Medeiros ◽  
Jean Felipe P. Cheiran

Studying and applying Human-Computer Interaction (HCI) concepts on Software Engineering (SE) programs is meaningful when society demands more useful, accessible and pleasant software applications to be made. However, teaching HCI is perceived as a challenging task in an interdisciplinary aspect. Therefore, this study aims to understand what Brazilian SE undergraduate students are being taught on HCI courses. In order to accomplish it, we applied a content analysis methodology on 21 distinct syllabi from 15 universities, which resulted on the categorization of 28 teaching topics. The outcome of this work allow us to visualize the most HCI concepts seen on Brazilian SE programs: Design, Interaction Styles & Paradigms, System Evaluation, and Usability. Moreover, we presented discussions related to the HCI knowledge being offered on SE undergraduate programs.


2016 ◽  
Author(s):  
Ευάγγελος Σκόδρας

Στην σύγχρονη εποχή της πληροφορίας η αλληλεπίδραση μεταξύ ανθρώπου-υπολογιστή βρίσκεται στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος, σε μια προσπάθεια να υλοποιηθούν διεπαφές οι οποίες θα λειτουργούν απρόσκοπτα και φυσικά, προσομοιώνοντας την επικοινωνία μεταξύ ανθρώπων. Στον πυρήνα αυτής της προσπάθειας βρίσκεται η μελέτη του προσώπου καθώς και η εστίαση της προσοχής που καθορίζεται από την κατεύθυνση του βλέμματος. Κεντρικό αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η ανάλυση εικόνων και βίντεο χρησιμοποιώντας τεχνικές υπολογιστικής όρασης με στόχο τον εντοπισμό των χαρακτηριστικών σημείων του προσώπου, τον ακριβή εντοπισμό των κέντρων των ματιών καθώς και της παρακολούθησης της κατεύθυνσης του βλέμματος. Συνήθως τέτοια συστήματα βασίζονται σε παραδοχές σχετικά με την τοπολογική θέση των χαρακτηριστικών σημείων, τις παραμέτρους της κάμερας, ή σε χρήση εξειδικευμένου υλικού (hardware). Έχοντας ως στόχο ένα σύστημα το οποίο θα μπορεί να λειτουργεί καθολικά, μη παρεμβατικά, κάτω από οποιεσδήποτε συνθήκες και χωρίς να θέτει συγκεκριμένους περιορισμούς στο χρήστη, όλες οι προσεγγίσεις που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια της παρούσας διατριβής βασίζονται στη χρήση μιας απλής κάμερας, κάτω από κανονικές συνθήκες φωτισμού. Στην παρούσα διατριβή αρχικά πραγματοποιείται η εύρεση του προσώπου και ο εντοπισμός των χαρακτηριστικών σημείων του. Στη συνέχεια εντοπίζονται τα κέντρα των ματιών και υπολογίζεται η κατεύθυνση του βλέμματος. Τέλος οι τεχνικές που αναπτύχθηκαν ενσωματώνονται σε πραγματικές εφαρμογές. Η αποτελεσματικότητα της μεθόδου παρακολούθησης αξιολογείται σε διαθέσιμες βάσεις δεδομένων και εξάγονται αποτελέσματα και συμπεράσματα. Οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν στην παρούσα διατριβή παρουσιάζουν βελτιωμένη απόδοση σε σχέση με τις υπάρχουσες μεθόδους, ενθαρρύνοντας περεταίρω έρευνα στο πεδίο.


2015 ◽  
Vol 1 (1) ◽  
pp. 12 ◽  
Author(s):  
Stuart Reeves

<div class="page" title="Page 1"><div class="layoutArea"><div class="column"><p><span>The human-computer interaction (HCI) has had a long and troublesome relationship to the role of ‘science’. HCI’s status as an academic object in terms of coherence and adequacy is often in question—leading to desires for establishing a true scientific discipline. In this paper I explore formative cognitive science influences on HCI, through the impact of early work on the design of input devices. The paper discusses a core idea that I argue has animated much HCI research since: the notion of scientific design spaces. In evaluating this concept, I disassemble the broader ‘picture of science’ in HCI and its role in constructing a disciplinary order for the increasingly diverse and overlapping research communities that contribute in some way to what we call ‘HCI’. In concluding I explore notions of rigour and debates around how we might reassess HCI’s disciplinarity.</span></p></div></div></div>


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document