Brauchen Innovationen ihre Zeit oder lassen sie sich in einem Augenblick realisieren? Für die Berliner Bildverarbeitungsfirma Chronos Vision gilt beides. Ihr „Eye Tracking Device" ist seit 2004 auf der Internationalen Raumstation ISS im Einsatz.

Das kopffeste Gerät tastet die Augenbewegungen mit bis zu 400 Bildern pro Sekunde ab, wodurch sich selbst die geringste Bewegung des Augapfels erfassen lässt. Das verwendete Aufzeichnungssystem basiert auf der CMOS-Sensor Technik, die neben der hohen Bildrate auch eine kompakte Bauform erlaubt. Inzwischen ist der Eye Tracker nicht nur im Weltraum, sondern auch bei zahlreichen neurowissenschaftlichen und ophthalmologischen Instituten im Einsatz. Auch in anderen Bereichen, wie dem boomenden Feld der Laser-Augenchirurgie, findet die Chronos-Technologie ihren Einsatz.
Seitdem die refraktive Chirurgie die Technologie des Eye Trackings für sich entdeckt hat, eröffneten sich für die Augenbehandlungen ganz neue Möglichkeiten. Der Arzt, der die Laserbehandlung an der Hornhaut ausführt, braucht exakte Informationen, wo sich das Auge zu jedem Zeitpunkt befindet. Mit dem Chronos Eye Tracker, der den Operationslaser steuert, werden die erfassbaren Bewegungsintervalle von den bisher üblichen 20 ms auf 4 ms verkürzt. „Dadurch werden sowohl die Operationen genauer als auch die Operationszeiten kürzer", erläutert Geschäftsführer Baartz. Von diesem System wurden bereits mehrere Hundert an Lasik-Kliniken verkauft.
In Fortführung der bisherigen Erfolge führt Chronos Vision zurzeit einen noch schnelleren Eye Tracker, das „OneKPlus" System in den Markt ein. Dieses neue System erreicht eine Messrate von über 1.000 Hertz. Nicht nur diese hohe Taktrate, sondern auch die Dauer der Verarbeitungszeit pro Bild ist essentiell wichtig für Anwendungen im Bereich der refraktiven Chirurgie. Chronos Vision erreicht mit der neuen Technik eine Latenzzeit von 1 ms. Diese kurze - quasi-Echtzeit - Antwort des Messsystems kommt der Laserchirurgie des Auges besonders zugute. Der Laser wird präziser geführt und damit wird eine deutliche Qualitätsverbesserung der Operationstechnik erreicht. Auch bei Experimenten in der Neurowissenschaft, die eine Echtzeitmessung der Augenbewegungen oder ein synchronisiertes Messen der Hirnaktivität und der Augenbewegungen benötigen, wird ein solches Instrument mit seiner hohen örtlichen und zeitlichen Auflösung eingesetzt.
Um diese Leistung zu erreichen, nutzt Chronos Vision die auf der Smart-Sensor Technik basierende Ranger Kamera von Sick/IVP. Der aktuelle Ranger Sensor hat ein Bildfeld von 1.536 x 512 Pixel sowie einen dedizierten A/D Umwandler und einen RISC Prozessor für jede der 1.536 Spalten. Diese enorme On-Chip Parallel-Prozessor Architektur ermöglicht eine Vielfalt an innovativen und - vor allem - schnellen Algorithmen. Durch geschickte Programmierung des Sensors im sogen. Multisensor Modus werden gleichzeitig die online Messung der Augenposition und die Übertragung von Grauwertbildern der Augen ermöglicht. Über den seriellen Ausgang werden die Augenposition und der Pupillenradius in Quasi-Echtzeit (1 ms Latenzzeit) an z. B. einen Hostrechner übertragen, während die Grauwertbilder über die Gigabit Ethernet Schnittstelle transferiert werden. Ein zusätzlicher Vorteil des Seitenverhältnisses der Sensorfläche (1.536 x 512 Pixel) ist, dass die Augenpartie, d. h. beide Augen gleichzeitig abgebildet werden können. Für die Anwendungen, die eine binokuläre Messung benötigen, bedeutet das eine deutliche Einsparung an Hardware-Aufwand sowie eine bequeme und zuverlässige Auswertung der gewonnenen Daten.

Chronos Vision
Die Chronos Vision GmbH wurde 1998 von dem Gleichgewichtsforscher Prof. Dr. Andrew H. Clarke der Charité Universitätsmedizin Berlin und dem Physiker Dr. Friedrich-J. Baartz gegründet.
Heute hat das Unternehmen zwei Geschäftsfelder: den Bereich der industriellen Bildverarbeitung mit einer Technologie, mit der bis zu 30.000 Bilder pro Sekunde generiert und ausgewertet werden können. In diese Sparte des „maschinellen Sehens" fällt etwa die 3D-Qualitätskontrolle in der industriellen Produktion. Chronos, als Premium-Partner der Sick AG unterstützt seine Kunden im effizienten Umgang mit den Kameraprodukten von Sick/IVP.
Im zweiten Bereich, dem „Eye Tracking", ist das Unternehmen mit Sitz im Steglitzer Focus Mediport auf innovative Methoden zur Untersuchung von menschlichen Blickbewegungen spezialisiert. Die hier von Chronos Vision über die Jahre erlangte Kompetenz, die Kamerasysteme der Firma Sick effizient zu nutzen, kommt auch ihren Partnern und Kunden im Bereich der industriellen Bildverarbeitung sehr zu Gute.