Desenvolvimento de um Pupilómetro de Baixo Custo
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/119982 |
Resumo: | O pupilómetro desenvolvido permite estudar as variações pupilares ao longo do tempo, a nível basal ou perante diversos tipos de estímulo, como emocionais, cognitivos ou luminosos. Enquadra-se na categoria de pupilómetros monoculares de vídeo, ou seja, mede continuamente apenas um olho do utilizador. Os resultados destas medições podem ser aplicados a várias áreas, destacando-se a psicologia, o neuro-marketing e o meio clínico. Os sistemas de pupilometria de vídeo existentes no mercado têm um custo elevado, pelo que o objetivo desta dissertação é o desenvolvimento de um pupilómetro de baixo custo. Aliando o custo reduzido a uma elevada portabilidade, espera-se potenciar mais estudos de pupilometria nas áreas mencionadas acima.O sistema proposto segue a estrutura do sistema de eye tracking de baixo custo desenvolvido anteriormente pela Engª Filipa Gamas. O sistema de pupilometria tem então por base um telemóvel e um computador, que, devido à sua grande acessibilidade nos dias de hoje, não trarão custos adicionais. A partir de uma aplicação Android, o telemóvel grava continuamente a imagem da pupila com a câmara frontal e, simultaneamente, pode apresentar estímulos no ecrã. Existe ainda um suporte para o telemóvel, cujo objetivo é fixar uma posição relativa entre a câmara e o olho do utilizador. Seguidamente, os dados são transferidos para o computador e são processados com um algoritmo de segmentação pupilar através de uma interface construída em Matlab.Para validar os resultados obtidos pelo pupilómetro desenvolvido, realizou-se um estudo na área da neurociência, com 12 sujeitos, de modo a compreender o funcionamento do sistema nervoso autónomo (SNA) aquando de um estímulo frio. Os sinais obtidos foram analisados segundo a variação percentual do diâmetro pupilar, onde se obteve uma média de19.6% e 12.3% para o início e final de estímulo, respetivamente. Analisou-se também os tempos de reação do SNA ao estímulo obtendo-se valores médios bastante próximos no início e final de estímulo: 2.7 e 2.6 segundos, respetivamente. Realizou-se também uma pequena análise sobre a taxa de dilatação pupilar e as frequências presentes. Os resultados demonstraram-se coerentes com a literatura, concluindo-se que o pupilómetro tem um funcionamento adequado para esta aplicação. |
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Desenvolvimento de um Pupilómetro de Baixo CustoPupilómetroPupilómetro de VídeoDilatação e Contração PupilarSegmentação PupilarPupilometria a Estímulo FrioAtividade SimpáticaDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia MédicaO pupilómetro desenvolvido permite estudar as variações pupilares ao longo do tempo, a nível basal ou perante diversos tipos de estímulo, como emocionais, cognitivos ou luminosos. Enquadra-se na categoria de pupilómetros monoculares de vídeo, ou seja, mede continuamente apenas um olho do utilizador. Os resultados destas medições podem ser aplicados a várias áreas, destacando-se a psicologia, o neuro-marketing e o meio clínico. Os sistemas de pupilometria de vídeo existentes no mercado têm um custo elevado, pelo que o objetivo desta dissertação é o desenvolvimento de um pupilómetro de baixo custo. Aliando o custo reduzido a uma elevada portabilidade, espera-se potenciar mais estudos de pupilometria nas áreas mencionadas acima.O sistema proposto segue a estrutura do sistema de eye tracking de baixo custo desenvolvido anteriormente pela Engª Filipa Gamas. O sistema de pupilometria tem então por base um telemóvel e um computador, que, devido à sua grande acessibilidade nos dias de hoje, não trarão custos adicionais. A partir de uma aplicação Android, o telemóvel grava continuamente a imagem da pupila com a câmara frontal e, simultaneamente, pode apresentar estímulos no ecrã. Existe ainda um suporte para o telemóvel, cujo objetivo é fixar uma posição relativa entre a câmara e o olho do utilizador. Seguidamente, os dados são transferidos para o computador e são processados com um algoritmo de segmentação pupilar através de uma interface construída em Matlab.Para validar os resultados obtidos pelo pupilómetro desenvolvido, realizou-se um estudo na área da neurociência, com 12 sujeitos, de modo a compreender o funcionamento do sistema nervoso autónomo (SNA) aquando de um estímulo frio. Os sinais obtidos foram analisados segundo a variação percentual do diâmetro pupilar, onde se obteve uma média de19.6% e 12.3% para o início e final de estímulo, respetivamente. Analisou-se também os tempos de reação do SNA ao estímulo obtendo-se valores médios bastante próximos no início e final de estímulo: 2.7 e 2.6 segundos, respetivamente. Realizou-se também uma pequena análise sobre a taxa de dilatação pupilar e as frequências presentes. Os resultados demonstraram-se coerentes com a literatura, concluindo-se que o pupilómetro tem um funcionamento adequado para esta aplicação.The pupillometer developed allows the study of pupillary variations over time, at a basal level or in response to several kinds of stimuli, like emotional, cognitive or luminous. The device fits the category of monocular video pupillometers, meaning that it continuously measures one of the user's eyes. Therefore, this device. The results of this measurements can be applied to several areas, such as psychology, neuromarketingand clinical.The pupillometry systems available on the market have a high cost associated, thus, the goal of this dissertation is the development of a low-cost pupillometer. Combining the reduced cost to a high portability, it is expected an increasing in the quantity of studies in the above-mentioned areas.The proposed system follows the structure of the eye tracking system previously developed by engineer Filipa Gamas. The pupillometry system is then based on a mobile phone and a computer, that, due to their great accessibility nowadays, won't bring additional costs. Through an Android application, the phone continuously records the image of the pupil with its front camera, while its screen may present stimuli. There is also a support for the mobile phone, whose purpose is to keep a steady position between the camera and the user's eye. The informationis then transferred to the computer and processed through a Matlab interface with a pupillary segmentation algorithm.To validate the results obtained by the developed pupillometer, a study was carried out with 12 subjects. The purpose of this study in the field of neuroscience is to understand the functioning of the autonomic nervous system (ANS) during a cold stimulus. The obtained signals were analysed according to thepercentage variation of the pupillary diameter,where the mean values obtained were 19.6% and 12.3% at the beginning and at the end of stimulus, respectively. The reaction times of the ANSwere also analysed, obtaining identical mean values at the beginning and at the end of stimulus: 2.7 e 2.6 seconds, respectively.A small analysis was also carried out on thepupillary dilation rate and the present frequencies. The results were consistent with literature, thus we concluded that the pupillometer has a proper functioning for this application.Vigário, RicardoPereira, CarlaRUNSantos, Mariana Nunes Maleiro dos2021-06-25T13:17:43Z2018-112018-11-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/119982porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:02:40Zoai:run.unl.pt:10362/119982Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:44:16.077066Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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