Studio delle prestazioni degli eye tracker in soggetti con degenerazione maculare legata all'età

Questa tesi ha lo scopo di studiare e simulare algoritmi di calibrazione per eye tracker basati sull’illuminazione infrarossa e sul metodo del Pupil Center Corneal Reflection (PCCR), che possano permettere di determinare in maniera accurata la direzione dello sguardo anche in caso di utilizzo da parte di soggetti affetti da degenerazione maculare legata all’età (AMD). Ci si pone l’obiettivo di studiare il comportamento dell’eye tracker in presenza di diverse tipologie di distribuzione di fissazione retinica. Gli algoritmi di calibrazione degli eye tracker si basano solitamente sull’osservazione da parte dei soggetti di punti proiettati sullo schermo; tramite la loro simulazione nell’ambiente Matlab si vuole raggiungere lo scopo di indagare la possibilità di ottenere l’identificazione del riflesso corneale e della conseguente direzione dello sguardo anche in caso di fissazione instabile. Verranno poi effettuate delle prove in laboratorio, tramite utilizzo di scotoma centrale simulato, per verificare se i risultati ottenuti con le simulazioni trovino riscontro nella realtà. La qualità del dispositivo è stata indagata tramite il calcolo dell’accuratezza, ottenuta come distanza tra la direzione di sguardo individuata dall’eye tracker e le coordinate effettive del punto sullo schermo. Tutte le analisi sopra citate hanno permesso di affermare che una distribuzione di punti di fissazione uniforme attorno allo scotoma permette di ottenere una qualità del dispositivo migliore rispetto a quelle riscontrate nei casi in cui la distribuzione di fissazione sia posizionata attorno ad una zona di fissazione preferenziale (PRL). Con il progredire della malattia e la crescita della dimensione dello scotoma, si riscontra, però, un brusco peggioramento dell’accuratezza per quanto riguarda la distribuzione uniforme attorno a quest’ultimo. Il comportamento evidenziato nel caso di presenza di una PRL è causato da un offset dato dalla distanza tra quest’ultima e la fovea. L’eye tracker non è in grado di riconoscere e stimare tale misura, non riuscendo, di conseguenza, a centrare in maniera accurata la calibrazione. Nel caso di queste tipologie, caratterizzate dallo sviluppo di una zona di fissazione preferenziale, sono, però, evidenti l’aumento della precisione del dispositivo ed un andamento molto più costante del valore di accuratezza, rispetto alla distribuzione uniforme attorno allo scotoma. Per questo motivo è importante riuscire ad individuare l’offset che, sottratto ai dati di calibrazione registrati dall’eye tracker, porterebbe ad ottenere un’individuazione della direzione dello sguardo molto più vicina alla reale. A tal fine, è stato proposto un metodo di individuazione della presenza di degenerazione maculare legata all’età e della posizione della zona di fissazione preferenziale, nel caso in cui il soggetto affetto da questa patologia sia riuscito a svilupparla. Tale metodo consisterebbe in un test monoculare che, tramite l’utilizzo di fasci di luce ad infrarossi e di filtri IR, consentirebbe di individuare le posizioni reciproche dei riflessi corneali di entrambi gli occhi. Lo sviluppo di un eye tracker che presenti le caratteristiche sopra citate, permetterebbe di ottenere un dispositivo che, oltre ad essere un metodo di diagnostica non invasivo ed a basso costo, consentirebbe di allenare i pazienti affetti da questa patologia debilitante al fine di aumentare la loro capacità di visione eccentrica.