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Eye tracking is an important issue for Human Computer interaction, mainly for users with hand-eye coordination problems. The work presented here shows a low cost and robust eye tracking system capable to work with an HD stream. The implementations used in this work over the base system present diferent techniques in all stages, from face detection to iris detection. Local processing is used in most stages in this implementation, delimiting the region of interest (ROI) for face detection, eye detection and iris detection. The system robustness allow the eye tracking system to control the mouse using eye movements allowing disable users to communicate through a communication interface. The hardware required is simple and based in an high definition webcam. The face detection and eye detection processes are based on the Viola Jones technique; iris detection and tracking are based on the Hough Transform. The usage of local processing reduces the computational cost and even working with high definition stream leads to a performance 33% better than the base system. The system presented here was compared with a commercial system and a set of equipment were tested in order to dene the best set up for the eye tracking system and to validate the work presented here. Future work is presented at the end in order to allow the project continuity. O rastreamento ocular para usuários com problemas motores é um estudo importante na área de Interface Humano-Computador (IHC). Com o objetivo de fornecer um sistema de rastreamento ocular de baixo custo, este trabalho apresenta uma nova abordagem para um sistema robusto e com alto desempenho. Com relação ao trabalho base para esta pesquisa, a implementação proposta contém inovações em todas as etapas do processo envolvendo o rastreamento ocular, desde a detecção da região da face e dos olhos até a detecção da íris. Neste trabalho, foi utilizado o conceito de processamento local, delimitando as regiões de interesse em todas as etapas do processo: detecção da região da face, região dos olhos e região da íris. Este trabalho permite que pessoas possam efetuar ações controlando o mouse através do movimento dos olhos em uma interface de rastreamento ocular, utilizando apenas equipamentos de uso comum, como, por exemplo, uma webcam. O processo de detecção da face e detecção ocular foi feito através da técnica de Viola e Jones. Para a detecção e rastreamento da íris foi utilizada a Transformada de Hough, e utilização de regiões de interesse com o objetivo de limitar a área de processamento da imagem, e consequentemente, o custo computacional, resultando em uma aplicação com um melhor desempenho e robustez em todas as etapas. Obteve-se um ganho de até 33% em relação ao tempo de processamento do sistema, quando comparado com o sistema base, porém, operando com imagens em alta definição. Foi realizada ainda uma comparação com sistemas de rastreamento ocular de uso comercial e diferentes tipos de equipamentos para validar as técnicas estudadas neste trabalho.

Mestrado em Engenharia Mecânica É na cabeça que se encontra o órgão principal do corpo humano, o cérebro. As probabilidades de lesões neste órgão são elevadas para profissionais como: militares, forças de segurança e forças especiais, pelo facto de estes indiví- duos enfrentarem ameaças de risco diárias e inerentes à sua profissão. O interesse em melhorar equipamento de proteção pessoal, nomeadamente os capacetes balísticos, provém desta necessidade. No entanto, a complexidade associada à realização de ensaios experimentais obriga a que a simulação nu- mérica seja um método imprescindível a ser utilizado. Deste modo, neste trabalho a simulação é realizada com recurso ao software LS-DYNA e tem como objetivo principal a avaliação de ferimentos na cabeça, usando o Head Injury Criterion (HIC), causados pelo impacto de um projétil de 9 mm NATO no capacete PASGT. Para as simulações são utilizados três modelos numéricos: o capacete, a cabeça e pescoço do dummy Hybrid III, e o projétil. Os parâmetros nos quais este estudo incidiu são: a variação do ângulo de impacto, a influência do material utilizado no capacete, a comparação entre a utilização do projétil rígido ou deformável através de um balanço de energia e a influência da energia de impacto do projétil. Também é feita uma análise adicional onde se observa que as características do hardware/software influenciam os resultados. Com este estudo é possível concluir qual o material mais vantajoso a ser utilizado no capacete para proteção pessoal. It is in the head that the brain, arguably the main part of the human body, an be found. The probabilities of injury on this organ are very high for professionals such as military personnel, security forces and special forces, mostly because they face daily threats and risks inherent to their profession. The need to improve personal protective equipment, in particular ballistic helmets, derives from this necessity. However, the complexity associated with the experimental tests required to do so make numerical simulation an essential method to be considered. In this work simulations are performed using LS-DYNA with the main objective of evaluating and estimating head injuries, using the Head Injury Criterion (HIC), caused by the impact of 9 mm NATO projectiles on the PASGT helmet. Three numerical models are developed and used for the simulations: a complete helmet model, the head and neck of the Hybrid III dummy and the projectile. The parameters on which this study focuses are: the change of the impact angle, the influence of the materials used in the helmet, the approach used to model the projectile (either rigid or deformable) through an energy balance and the influence of the impact energy. Additional analyses are made to observe that the hardware and software characteristics and conditions an strongly influence the numerical results. Definite conclusions that an be drawn from this study relate to the most advantageous material to be used in the helmet for personal protection and to the worst impact conditions regarding the injury probability.