자연스러운 머리 움직임 하에서 응시점을 추정할 수 있는 시스템을 제안하였다. 이 시스템은 하나의 카메라와 2개의 거울로 구성되어 있으며, 이 거울은 안구에서 눈동자의 영상을 언제나 카메라로 획득할 수 있도록 유지시키는 기능을 한다. 그러나 영상의 획득 속도가 초당 30 프레임이므로 거울의 제어가 빠른 머리 움직임을 보상할 수 없다. 이러한 문제점을 극복하고자 현재 안구 이미지에서 다음 안구 이미지의 위치를 추정하기 위하여 Kalman filter를 적용하였다. 그 결과 수평방향으로 평균 55cm/s, 수직 방향으로 평균 45cm/s정도의 속도의 머리 움직임에 대한 보상이 가능하였다. 그리고, 머리 움직임의 공간도 수평 60cm, 수직 30cm의 넓은 범위까지 가능하였다. 공간 해상도는 수평과 수직 각각 $4.5^{circ}$와 $5^{circ}$ 였고, 자연스러운 머리 움직임 아래에서의 응시점의 정확도는 92% 였다.
We proposed an eye gaze tracking system under natural head movements. The system consists of one CCD(charge-coupled device) camera and two front-surface mirrors. The mirrors rotate to follow head movements in order to keep the eye within the view of the camera. However, the mirror controller cannot guarantee the fast head movements, because the frame rate is generally 30Hz. To overcome this problem, we applied Kalman filter to estimate next eye position from the current eye image. In the results, our system allowed the subjects head to move 60cm horizontally and 40cm vertically, with the head movement speed about 55cm/sec and 45cm/sec, respectively. And spatial gate resolutions were about 4.5 degree and 5.0 degree, respectively, and the gaze estimation accuracy was 92% under natural head movements.
