Within-subject vs Multi-Subject Eye Movement Classification: A Comparative Study

ISBN

Formato digital
979-13-87837-54-9

Fecha de publicación

06-10-2025

Licencia

D. R. © Copyright 2025. Alma Y. Alanis, Jorge Galvez, Omar Avalos, Eduardo Méndez-Palos, Jorge D. Rios, Adriana Peña Perez-Negron & Gabriel Martínez Soltero

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Maria Cristina Padilla Becerra
Universidad de Guadalajara
0009-0000-1530-0450
Emilio Barajas González
Universidad de Guadalajara
0000-0002-0468-6244
Eduardo Méndez Palos
Universidad de Guadalajara
0000-0002-3267-024X
Alma Yolanda Alanis García
Universidad de Guadalajara
0000-0001-9600-779X

Acerca de

People with speech disabilities face significant communication challenges, especially those with motor impairments that prevent them from using sign language. To address this issue, eye movement-based communication systems like Blink to Speak (BTS) have been developed, allowing users to convey messages through eight eye movement alphabets. This study evaluates the clas- sification of BTS alphabets using electrooculography (EOG) signals, comparing two approaches: within-subject (WS) and between-subject (BS). A dataset of EOG signals from 38 subjects was used to train and test a Random Forest model, selected for its superior performance in BS classification. Results show that WS classification generally outperforms BS, with F1-score improvements in 33 out of 38 subjects and across all alphabets. Alphabets with lower inter-subject similarity, such as “Wink”, “Roll” and “Left” achieved the most significant improvements in WS, while those with high similarity, like «Down» and «Blink,» showed less enhancement. Despite the superior performance of the WS approach, it requires an extensive data collection and calibration process, which may hinder practical implementation. Future work should consider balancing quick adaptability (favoring BS classification) and model accuracy (favoring WS classifica- tion), depending on user needs and application context.

Referencias

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