Seguimiento de las esquinas de ojos como primer paso en la estimación de movimientos de cabeza para aplicaciones clínicas

LARRAZABAL, A.J.; GARCÍA CENA, C.E.; MARTÍNEZ, C.E.

Alicante

Congreso; Jornadas Nacionales de Robótica 2019; 2019

Universidad de Alicante

Recientemente, el seguimiento de ojos mediante video-oculograf´ıa ha comenzado a utilizarse como herramienta para el diagn´osticode una amplia variedad de enfermedades neurol´ogicas y mentales. Particularmente, para estas aplicaciones se utilizan los llamadosm´etodos basados en caracter´ısticas, mas precisamente los m´etodos basados en regresi´on 2D. Estos m´etodos utilizan peque?nas caracter´ısticas derivadas geom´etricamente de im´agenes de ojos tomadas a gran resoluci´on. La debilidad principal que presentan es que paraevitar errores de estimaci´on, la cabeza del usuario debe permanecer est´atica. Sin embargo, en algunos pacientes no pueden evitarseciertos movimientos involuntarios y es necesario ser capaz de medirlos con el fin de aumentar la precisi´on de los m´etodos de seguimientode ojos para aplicaciones m´edicas. Este trabajo se plante´o como una base para lograr la medici´on de la posici´on relativa de lacabeza del paciente. Para esto se propuso estimar las coordenadas de la esquina del ojo. Al ser las esquinas los puntos que menos seven afectados ante movimientos de los p´arpados o del globo ocular, constituyen un excelente punto de referencia de lo movimientosde la cabeza. El problema se abord´o como un problema de regresi´on. Para lograr la regresi´on precisa de las coordenadas se dise?n´ouna red neuronal convolucional profunda de refinamiento en cascada, concatenando dos niveles de redes profundas convolucionales.Finalmente, para estabilizar la estimaci´on y disminuir el tiempo computacional, se agreg´o informaci´on temporal. La precisi´on de laestimaci´on se calcul´o como el error cuadr´atico medio entre la predicci´on y la referencia. El desempe?no tambi´en se evalu´o de manerasubjetiva mediante la inspecci´on de los videos. En ambos casos, se obtuvieron resultados satisfactorios.