Weltweit im Einsatz
CHRONOS VISION fertigt Geräte und Systeme höchster Qualität für die Messung von Augenbewegungen. Sie finden Anwendung in der klinischen Neurologie und Ophthalmologie. Ausgehend von der Fachkenntnis der Forschungsgruppe um Prof. Clarke am Vestibularlabor der Charité Berlin entwickelte CHRONOS VISION Eye Tracking Systeme für den weltweiten Einsatz in der Forschung und für klinische Labore. Unser Fachwissen im Bereich des Gleichgewichtssinns und der Okulomotorik ist bis heute
die treibende Kraft für innovative Produktentwicklungen in der Medizintechnik und trägt dazu bei, dass wir mit unseren Lösungen unseren
Kunden in Bereichen wie der refraktiven Chirurgie entscheidende Wettbewerbsvorteile sichern.
Neben der Herstellung eigener Produkte besitzt CHRONOS VISION fundierte Kenntnisse im Bereich der Produktentwicklung,
basierend auf einer Vielzahl von kundenspezifischen Entwicklungsaufträgen.
OneK+
Der OneK+ Eye Tracker ist eine Hochgeschwindigkeitskamera
zur Messung der Pupillenposi-
tion während einer Augen-OP.
Der Kamerasensor ist eine Kombination von Bildsensor-
elementen,
A/D-Wandler und Prozessoren. Das auf dem Halbleiter-Chip verbaute
Prozessor-Array verwaltet
Pixel-Spalten parallel.
Abgerundet wird die OneK+ Kamera mit integriertem DeyeRECTOR.pupil-Modul durch vier weitere Software-Module.
Heute lassen immer mehr Betroffene teils schwere Fehlsichtigkeiten
durch eine Laser-Operation am Auge beheben. Grundlegend für den Erfolg
und die Qualität einer solchen LASIK-OP ist die größtmögliche Präzision
bei der Steuerung des Lasers während des operativen Eingriffs.
Der OneK+ Eye Tracker stellt eine äußerst kompakte Lösung für das Pupillen
Tracking in der refraktiven Chirugie mit minimaler Latenzzeit dar. Die Kamera
wurde als OEM-Komponente konzipiert und ist ist eine Weiterentwicklung der
SICK-Ranger Kamera.
Die komplette Bildverarbeitung ist in dem Gehäuse der OneK+ Kamera integriert. Die Tracker-interne Architektur ist eine Kombination aus Bildsensor und RISC-Prozessoren und ermöglicht die komplette Verarbeitung der Bilddaten zur Bestimmung der Pupillenposition. Es wird keine weitere Verarbeitungseinheit (wie z.B. ein PC) benötigt. Dies bedeutet minimaler Platzbedarf und geringer Integrationsaufwand für bestehende Systeme. Die On-Chip Bildverarbeitung ermöglicht das Tracken der Pupille mit einer Frequenz von über 1 kHz und einer Latenz von unter 1 ms.
Die auf der OneK+ implementierten Pupillen Tracking-Algorithmen verhalten sich besonders robust bei Okklusionen oder Abschattungen durch OP-Besteck und Reflektionen.
Spezifikation
- On-chip Bildverarbeitung
- Standalone Pupillen Tracker
- Übertragung der Tracking Daten via RS485 mit 1 Mbit/s
- Übertragung der Bilddaten via GigaBit Ethernet
- Einstellbare Frameraten von 100, 200, 500 oder 1000+ Hz
- Einzigartig kurze Latenzzeit von unter 1 ms
- Hohe örtliche Trackingauflösung von ca. 0.01° bzw. ca. 3 µm
- Sensoauflösung von
1536 x 512 Pixel mit frei einstallbarer ROI - C++ Softwareschnittstelle (DLL)
- Gewicht (ohne Optik): 510 g
- Abmessungen (L x W x H):
125 x 52 x 52 mm - Spannungsversorgung : 24 V
- Leistungsverbrauch:
7W, 0.8 A - Anschlüsse:
Power - M12, 8 pins, male
Ethernet - RJ45
RS485 Schnittstelle
Produktinformationen
Chronos Eye Tracking Device (C-ETD)
Das untere Bild zeigt einen Kosmonauten an Bord der Internationalen Raumstation
(ISS) während eines Experiments mit dem Chronos 3D Eye Tracker.
Der Tracker ist ein Standard-Forschungsinstrument auf der ISS.
Das Design des C-ETD basiert auf moderner Digitaltechnik, bei der programmierbare CMOS Bildsensoren
und eine direkte Anbindung an digitale Prozessoren verwendet werden. Dies ermöglicht die Bildakquisition und -verarbeitung in Echtzeit.
Die Architektur unterstützt Bildraten von bis zu 400 Bildern je Sekunde, eine direkte Pixel-Adressierung für die Bildvorver-
arbeitung
und für die ROI-Akquisition sowie Festplatten-
speicherung der relevanten Bilddaten. Der Tracker erlaubt umfangreiche Messungen der
Augenbewegungen (drei Freiheitsgrade) sowie optional auch die Messung von Kopfbewegungen (sechs Freiheitsgrade). Damit liefert der
Chronos-Eye-Tracker die Basis für diverse Anwendungen in der Forschung und Diagnostik der okulomotorischen und vestibulären Systeme beim Menschen.
Ursprünglich nach NASA Spezifikationen für den Einsatz an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) entwickelt,
wurde der Chronos Tracker als Forschungsinstrument weiter verbessert und als Medizingerät für die klinische Forschung
und Diagnostik gemäß CE und FDA zertifiziert.
Das Eye-Tracking-System besteht aus einer Kopf- und Systemeinheit. Die Kopfeinheit wird von der Testperson getragen und ist individuell einstellbar. Die Systemeinheit besteht aus einem PCI-Board für die online Bildakquisition und Bildverarbeitung, welches in einem leistungsfähigen PC verbaut ist.
Die raumfahrtqualifizierte Version des Eye-Trackers wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Auftrag gegeben und ist in Zusammenarbeit mit der Kayser-Threde GmbH entwickelt worden.
Spezifikationen
- 2D/3D-Messungen (horizontal, vertikal, torsional)
- Monokulär/binokulär-Tracking
- Trackingraten bis zu 400 Hz
- Messauflösung < 0,05°
- Linearität < 2,5 % ± 20° H/V
(< 4 % ± 20° T) - Online Darstellung der Kamerabilder
- Speicherung der Bilddaten auf der Festplatte für Offline-Auswertung
- Synchrone Aufzeichnung von bis zu 31 Analogsignalen
- Gesichtsmasken zur Minimierung der Tracking-ungenauigkeit durch verrutschte Kopfeinheit
- Optional: 6 DOF-Sensoren zur Messung der Kopfbewegung
Produktinformationen
Scleral Search Coils (SSC)
2D Scleral Search Coil:
Für Messungen der horizontalen und vertikalen Augenposition
3D Scleral Search Coil:
Für Messungen der horizontalen, vertikalen und torsionalen Augenposition
Unter den diversen Techniken zur Messung der Augen-
bewegungen gilt die "Scleral Search Coil" Technik seit ca. 30 Jahren
als "Gold-Standard". Die Technik wurde von Dave Robinson und später von Han Collewijn für den Einsatz beim Menschen verfeinert.
Dabei wird eine in einem Silikonring eingebettete Spule auf die Lederhaut (Sklera) des Auges angebracht. Während die Testperson in einem
homogenen magnetischen Feld positioniert ist, wird nach dem Induktionsgesetz eine Spannung entsprechend der Winkel der Spule bzw. des Auges
generiert. Diese Technik bietet bis jetzt die präziseste, kontinuierlichste Messung der Augenposition in allen drei Dimensionen.
CHRONOS VISION stellt die Scleral Search Coils (SSC) als offizieller Nachfolger des früheren Geschäftspartners SKALAR Medical of
Delft (NL) in einer 2D und 3D Variante her. Die Produktion erfolgt in Übereinstimmung mit den ISO 9001 und 13485 Standards und den
Anforderungen an die CE Zertifizierung für medizinische Geräte.
Die Scleral Search Coils wurden erfolgreich mit allen Standard Helmholtz Spulensystemen getestet. Sie sind für eine Vielzahl von Studien
in der medizinischen und physiologischen Forschung geeignet, bei denen präzise Messungen der zwei- und dreidimensionalen Augenbewegung
erforderlich sind.
Verbesserungen im Vergleich zum originalen SKALAR Design:
- Lötstellenfreier isolierter Kupferlackdraht zur Mini-
mierung des Widerstands - Zertifizierung als medizinisches Gerät gemäß CE Class IIA
- Verwendung eines medizinisch zertifizierten Silikongummis

