PUPIL LABS · 인간행동 연구
NEON
딥러닝 기반 웨어러블 시선추적 시스템Eye tracking for research and beyond
착용하는 순간부터 캘리브레이션 없이 측정을 시작하는 안경형 시선추적 시스템입니다. 딥러닝 시선 추정 파이프라인 NeonNet이 시선, 고정(fixation), 눈 깜박임, 동공 직경, 안구 위치와 방향, 눈꺼풀 개방 정도까지 하나의 신호 묶음으로 제공합니다. 모듈과 프레임이 분리된 구조라 연구 목적에 맞는 프레임을 골라 구성할 수 있습니다.
- 200Hz시선 데이터
- 1.8°무보정 정확도
- 100°×80°시선추적 FOV
- 7.3g모듈 무게
캘리브레이션 없이, 착용 즉시 측정
Neon은 시선추적에 따라붙던 준비 과정을 덜어낸 웨어러블 시선추적 시스템입니다. 셋업도, 캘리브레이션도 필요하지 않습니다.
모듈 하나에 담긴 시선추적 하드웨어
고속 눈 카메라, 광각 장면 카메라, 스테레오 마이크, IMU를 방수 실리콘 안에 모두 담았습니다. 모듈식 설계 덕분에 연구 목적에 맞는 프레임 형태·크기·스타일을 자유롭게 조합할 수 있고, 직접 만든 커스텀 프레임에 모듈을 통합하는 것도 가능합니다.
- 모듈 크기 35 × 40 × 10 mm, 무게 7.3 g
- 양안 및 좌·우 단안 측정 모드 지원
- 실험실의 완전한 어둠부터 밝은 야외까지 동일한 품질로 동작
딥러닝 기반 실시간 신경망
NeonNet은 Neon을 구동하는 머신러닝 기술로, 카메라 기반 기법에 머신러닝을 결합해 시선추적의 신뢰성과 사용 편의 문제를 해결합니다. 시선·눈 깜박임·동공 직경·안구 방향과 위치· 눈꺼풀 개방을 아우르는 실시간 안구 신호 스택을 제공하며, OEM 시스템에도 통합할 수 있습니다.
- 캘리브레이션 불필요(Calibration-free)
- 슬리피지(착용 위치 밀림)에 영향받지 않는 딥러닝 보정
- 기성 하드웨어와 커스텀 하드웨어 구성 모두 지원
연구 현장에서 축적된 레퍼런스
Pupil Labs는 10년 이상 시선추적 기술을 개발해 왔습니다. 전 세계 10,000명 이상이 사용하고 있으며, 1,100편 이상의 논문이 Pupil Labs 시선추적 기술을 기반으로 발표되었습니다.
Neon의 6가지 특징
캘리브레이션 불필요
착용하는 순간부터 동작합니다. 코받침이나 카메라 위치를 맞출 필요가 없고, 기록 전이나 기록 중에 캘리브레이션을 하지 않습니다.
슬리피지에 강한 측정
착용 위치가 밀리는 상황을 학습했습니다. 달리기, 점프, 빠른 머리 움직임처럼 동적인 활동에서도 안정적인 시선 신호를 제공합니다.
모든 환경에서 동작
실험실의 완전한 어둠에서부터 햇빛이 강한 야외까지, 환경과 활동을 가리지 않고 같은 품질로 측정합니다.
피험자 조건에 유연
다양한 눈 색, 피부색, 얼굴 형상, 아이 메이크업, 콘택트렌즈 조건으로 학습했습니다. 연령·성별·인종에 관계없이 사용할 수 있습니다.
모듈 + 프레임 구조
하나의 모듈에 여러 프레임을 조합합니다. 인터페이스 지오메트리가 공개되어 있어 자체 제작 프로토타입에도 통합할 수 있습니다.
개방형 데이터와 API
데이터는 문서화된 개방 포맷으로 저장되며 사용 권리에 라이선스 제한이 없습니다. 실시간 API와 Pupil Cloud API로 시스템에 연동합니다.
7가지 안구 신호를 동시에
NeonNet은 카메라 기반 기법과 머신러닝을 결합해 시선부터 눈꺼풀 개방까지 하나의 신호 묶음으로 제공합니다.
시선 (Gaze)
200 Hz로 제공됩니다. 장면 카메라 영상 내 2D 좌표 또는 장면 카메라를 원점으로 하는 3D 시선 방향으로 얻을 수 있으며, 다른 기기에서 실시간으로 접근할 수 있습니다.
고정 (Fixations)
Pupil Cloud에서 자동으로 검출됩니다. 머리 움직임을 보정하도록 설계된 알고리즘을 사용해 동적인 환경에서도 견고하게 동작합니다.
눈 깜박임 (Blinks)
Pupil Cloud에서 오픈소스 깜박임 검출 알고리즘으로 자동 계산됩니다. 실시간 깜박임 검출기도 오픈소스로 공개되어 있습니다.
안구 위치 (Eye Position)
안구 중심을 기준으로 한 각 눈의 위치를 절대 단위로 200 Hz 제공합니다. Companion 앱에서 실시간으로 확인할 수 있습니다.
안구 방향 (Eye Orientation)
안구 중심에서 뻗는 광축 방향을 절대 단위로 200 Hz 제공합니다. Companion 앱에서 실시간으로 확인할 수 있습니다.
동공 직경 (Pupil Diameter)
물리적인 동공 크기를 밀리미터 단위로 200 Hz 측정합니다. 좌우 눈을 각각 독립적으로 측정하며 실시간 확인이 가능합니다.
눈꺼풀 개방 (Eyelid Opening)
위·아래 눈꺼풀의 개방 각도와, 눈꺼풀 사이 최대 수직 거리를 밀리미터 단위로 제공합니다. 좌우 눈을 독립적으로 실시간 측정합니다.
장면·헤드 데이터
RGB 장면 영상 30 Hz, IR 눈 영상 200 Hz, 전체 헤드 포즈와 가속도·자이로 데이터 110 Hz를 함께 기록합니다.
낮은 지연 시간
빛이 센서에 들어와 출력이 나오기까지의 지연이 10 ms 미만입니다. 센서 시스템 소비 전력은 15 mW 미만입니다.
* 정확도는 무보정 1.8°, 오프셋 보정 적용 시 1.3°이며, 시선추적 시야각은 100° × 80°로 사람의 전체 시야를 포함합니다.
모듈 구성과 프레임 라인업
Neon 모듈은 시선추적에 필요한 하드웨어를 작은 크기 안에 모두 담았습니다. 프레임을 바꿔 연구 환경에 맞게 구성합니다.
장면 카메라
1600 × 1200 @30 Hz
수평 103°, 수직 77°, 대각 128°
눈 카메라
IR 눈 카메라 2개
192 × 192 @200 Hz
IMU
가속도계, 지자기계, 자이로스코프 내장
마이크
듀얼 마이크 탑재
커넥터 USB 2.0 / 케이블 USB-C
하드웨어 통합 (Hardware Integration)
Neon 모듈의 폼팩터는 다양한 웨어러블과 커스텀 하드웨어에 통합하기 쉽게 설계되었습니다. 인터페이스 지오메트리가 공개되어 있어 자체 프로토타입에 Neon을 넣을 수 있고, 필요한 하드웨어 인터페이스도 공개되어 원시 센서 데이터를 직접 읽어올 수 있습니다.
연구 목적에 맞춰 고르는 프레임
Just act natural
일반 안경처럼 보이고 착용감도 그와 같은 기본형 프레임입니다.
Is this thing on?
렌즈가 없는, 착용감이 거의 느껴지지 않는 경량 프레임입니다.
Better safe than sorry
전문 작업 환경에서의 성능을 고려해 설계된 프레임입니다.
I can see clearly now
도수 렌즈를 빠르게 교체할 수 있는 프레임입니다. 도수 렌즈 킷이 포함됩니다.
Ready set go!
스포츠용 프레임으로, 헬멧 아래에 착용할 수 있도록 설계되었습니다.
All fun and games
만 2~8세 아동을 위한 프레임입니다.
Crawl walk run
헤드 스트랩이 일체화된 유연하고 가벼운 프레임으로, 만 2~8세 아동용입니다.
Bare metal
프레임 없이 모듈만 사용하는 구성입니다. 커스텀 하드웨어 통합에 사용합니다.
* 이 외에 Nothing to see here, Every move you make, I can track clearly now, Safety on, The goggles they do everything, All clear 프레임이 제공됩니다. 프레임별 치수·무게·재질은 아래 사양표를 참고하세요.
기록부터 분석, 개발까지
데이터 수집(Capture), 분석(Analyze), 개발(Develop)의 세 단계를 각각의 도구로 지원합니다.
Neon Companion 앱
실험을 실시간으로 모니터링하면서 시선추적 데이터를 안정적으로 기록합니다. 시선 데이터, 장면 영상, 눈 영상을 라이브로 미리 볼 수 있고, 템플릿을 이용해 피험자와 메타데이터를 간편하게 관리합니다. 기기에서 바로 기록을 재생하고 Pupil Cloud로 업로드합니다.
Pupil Cloud
기록은 Pupil Cloud 계정으로 자동 업로드되어 모든 데이터를 한곳에서 관리할 수 있습니다. 접근 권한을 유지한 채 공동 연구자와 데이터를 공유할 수 있으며, 저장은 GDPR을 준수하고 프라이버시를 보호하는 방식으로 이루어집니다. 고급 시선 매핑과 장면 이해 알고리즘을 실행해 정성·정량 분석 결과를 얻습니다.
Neon Player
- 크로스 플랫폼 데스크톱 애플리케이션
- Neon 기록의 재생과 내보내기 지원
- 오프라인 환경에서 동작, Pupil Cloud 연동 불필요
- 플러그인 개발로 기능 확장 및 프로토타이핑 가능
개발용 API·라이브러리
- Real-time API — 기록 시작·정지, 이벤트 주석 등 원격 제어
- Open data format — 문서화된 개방 포맷, 사용 권리에 라이선스 제한 없음
- Pupil Cloud API — 저장 데이터의 프로그래밍 방식 접근과 분석 실행
- Pupil Labs Camera — 왜곡 보정·점 투영용 OpenCV 래퍼
- Pupil Labs Video — MP4·MJPEG용 고성능 PyAV 래퍼
연구용 도구와의 연동
연구 현장에서 널리 쓰이는 도구들과 통합됩니다. iMotions, PsychoPy, LSL Relay, Neon XR 등 다양한 플랫폼과 연결해 기존 실험 환경에 그대로 활용할 수 있습니다.
이런 분야에서 사용됩니다
인간 행동/감정 분석
시선·고정·동공 직경·눈 깜박임을 함께 기록해 주의와 인지 반응을 분석합니다. 아동용 프레임을 포함한 다양한 프레임으로 피험자 조건에 맞춰 실험을 설계할 수 있고, iMotions·PsychoPy 등 연구 도구와 연동됩니다.
🛡️군사/국방
Revision 밀스펙 렌즈를 적용한 Safety on 프레임과, MIL-PRF-32432A·ANSI Z87.1-2015·CE EN 166·OSHA 기준을 충족하는 ESS 고글 기반 All clear 구성을 제공합니다. 보호 장구를 착용한 상태에서도 시선 측정이 가능합니다.
Neon 사양
| 시선추적 기술 | NeonNet (실시간 신경망) |
|---|---|
| 시선추적 모드 | 양안(Binocular), 좌·우 단안(Monocular) |
| 캘리브레이션 | 불필요 (Calibration-free) |
| 슬리피지 보정 | 슬리피지 무관(Slippage invariant), 딥러닝 기반 |
| 정확도 | 1.8° (무보정) 1.3° (오프셋 보정 적용 시) |
| 시선추적 시야각 | 100° × 80° (사람의 전체 시야 포함) |
| 실시간 데이터 |
장면 카메라 좌표계 2D 시선 좌표 200 Hz 전체 헤드 포즈, 가속도·자이로 데이터 110 Hz 눈 영역이 합쳐진 IR 눈 영상 200 Hz RGB 장면 영상 30 Hz 동공 측정 데이터 및 안구 상태 200 Hz (Companion 앱에서 실시간 확인) 안구 위치, 안구 방향, 동공 직경 |
| 지연 시간 | 10 ms 미만 (photon to output) |
| 소비 전력 | 센서 시스템 15 mW 미만 |
| 장면 카메라 | 1600 × 1200 @30 Hz · 수평 103°, 수직 77° · 대각 시야각 128° |
| 눈 카메라 | IR 눈 카메라 2개 · 192 × 192 @200 Hz |
| IMU | 가속도계, 지자기계, 자이로스코프 |
| 마이크 | 듀얼 마이크 |
| 커넥터 / 케이블 | USB 2.0 / USB-C |
| 모듈 치수 | H 35 mm × W 40 mm × D 10 mm |
| 모듈 무게 | 7.3 g |
| 컴퓨팅 장치 | 모바일 컴퓨팅 장치 Samsung S25 |
| 배터리 기록 시간 | 200 Hz 기준 4시간 / 30 Hz 기준 8시간 · 25시간 이상 분량의 기록 저장 공간 |
| 소프트웨어 | 실시간: Neon Companion App / 사후 분석: Pupil Cloud |
| 프레임 | 다양한 프레임 제공 (아래 프레임 사양 참조) |
| 메이커 | Pupil Labs GmbH |
프레임 사양
| 프레임 | 치수 | 무게 Neon 모듈 포함 |
재질 | 렌즈 | 비고 |
|---|---|---|---|---|---|
| Just act natural | H52 × W143 × D149 × B21 mm | 50 g | PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 | LH44 × LW51 mm Plano CR-39 | — |
| Is this thing on? | H46.5 × W152 × D148 × B21 mm 최대 둘레 760 mm | 35 g | PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 | 없음 | — |
| Better safe than sorry | H46 × W152 × D135 × B21 mm | 45 g | PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 | LH34 × LW52 mm Plano CR-39 | — |
| I can see clearly now | H54 × W143 × D135 × B21 mm | 48 g | PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 | LH46 × LW52 mm CR-39 |
도수 렌즈 킷 포함 -3 ~ +3 디옵터, 0.5 단위 |
| Ready set go! | H41.5 × W155 × D145 × B21 mm 최대 둘레 670 mm | 30 g | PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 | 없음 | — |
| All fun and games | H49 × W124 × D128 × B19 mm | 39 g | PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 | 없음 | 아동용 (만 2~8세) |
| Crawl walk run | H41 × W142 × D115 × B21 mm 최대 둘레 585 mm | 33 g | PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 | 없음 | 아동용 (만 2~8세) |
| Nothing to see here | H52 × W143 × D149 × B21 mm | 52 g | PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 | LH44 × LW51 mm Plano CR-39 | — |
| Every move you make | H46.5 × W152 × D148 × B21 mm 최대 둘레 760 mm / 최대 폭 330 mm | 40 g | 프레임: PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 마커: 3M 7610 반사 테이프, M3 나사 |
없음 | — |
| I can track clearly now | H54 × W143 × D135 × B21 mm 최대 폭 330 mm | 90 g | 프레임: PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 마커: 3M 7610 반사 테이프, M3 나사 |
LH46 × LW52 mm Plano CR-39 |
도수 렌즈 킷 포함 -3 ~ +3 디옵터, 0.5 단위 |
| Safety on | H46.5 × W152 × D158 × B21 mm 최대 둘레 760 mm | 50 g | PA12 나일론, CNC 가공 아노다이징 알루미늄 | LH58 × LW154 mm Revision 밀스펙 클리어/평면 렌즈 | — |
| The goggles, they do everything |
H85 × W193 × D85 mm (스트랩 제외) | 150 g | 전용 알루미늄 마운트, TPE UVEX 고글 프레임 | LH85 × LW193 mm 2.4 mm 폴리카보네이트 UVEX Supravision Extreme 코팅 | — |
| All clear | H80 × W190 × D75 mm (스트랩 제외) | 135 g | 전용 알루미늄 마운트, ESS 열가소성 고무 고글 프레임 | LH55 × LW155 mm 2.8 mm 폴리카보네이트 UVA/UVB 100% 차단 |
MIL-PRF-32432A, ANSI Z87.1-2015, CE EN 166, 미국 연방 OSHA 기준 충족 |
| Bare metal | H35 × W40 × D10 mm | 7.3 g | — | 없음 | 모듈 단독 구성 |
* 렌즈 재질의 Plano CR-39는 무도수 렌즈이며, 긁힘 방지 UV 필터와 반사 방지, 먼지·물 발수 코팅이 적용됩니다.
Neon, 도입을 검토 중이신가요?
연구 목적과 실험 환경에 맞는 프레임 구성과 데이터 활용 방안을 코스테크 담당 엔지니어가 안내해 드립니다.
