Биология

Биология - Айтрекинг - Типы айтрекеров

09 февраля 2011


Оглавление:
1. Айтрекинг
2. Типы айтрекеров
3. Методы и их реализация
4. Айтрекинг и гейзтрекинг
5. Применение айтрекинга на практике
6. Выбор айтрекера
7. Области использования

Айтрекеры определяют ориентацию оптической оси глазного яблока и динамику изменения этой ориентации во времени. Это делается несколькими способами, но их можно разделить на три больших группы.

Первый тип использует механический контакт с глазом. Это могут быть контактные линзы со встроенными зеркалами, это может быть миниатюрное устройство, создающее магнитное поле. Измерения, проведённые с помощью специальных контактных линз показали записи, чрезвычайно чувствительные к движению глаз. Данные методы часто используются исследователями, изучающими динамику и скрытую физиологию движения глаз.

Следующая обширная категория использует бесконтактные оптические методы регистрации движения глаз. Как правило используется инфракрасная подсветка, которая отражается глазным яблоком и регистрируется видео камерой или другим специально разработанным оптическим сенсором. В процессе обработки видеозаписи получается информация о ориентации глазного яблока в пространстве и её временная динамика. Айтрекеры, основанные на видео записи, часто используют отражение инфракрасной подсветки от роговицы глаз для расчета направления на центр глазного яблока и дальнейшего сравнения с координатами центра зрачка. Более сложный тип айтрекера использует как отражение от роговицы, так и отражение от хрусталика глаза. Наиболее сложные айтрекеры данного типа анализируют также расположение сосудов на роговице глаза и его сетчатке. Данная категория айтрекеров наиболее часто используется в задачах гейзтрекинга, которые требуют, чтобы процедура эксперимента была неинвазивна, а оборудование было относительно недорогим.

Третья категория использует электрические потенциалы, измеряемые электродами, расположенными вокруг глаз. Каждый глаз является источником стабильного электрического поля, которое может быть обнаружено в условиях полной темноты или когда испытуемый закрывает глаза. Глаз может быть приравнен к диполю, положительный полюс которого находится на роговице, а отрицательный на сетчатке. Электрический сигнал может быть получен путем использования двух пар электродов, устанавливаемых на кожу вокруг одного из глаз, данных метод называется электроокулограммой. Если глаза двигаются из центральной позиции к периферийной, то сетчатка приближается к одному электроду, а роговица к другому. Данный процесс меняет ориентацию диполя, как следствие меняется электрическое поле и, следовательно, меняется измеряемый ЭОГ сигнал. Таким образом, анализ этих электрических сигналов может быть использован для айтрекинга. Благодаря тому, что используется две пары электродов, возможно разделение горизонтальных и вертикальных компонент движения глаз. Третьим ЭОГ компонентом является радиальный ЭОГ канал, который является разницей между средним значением 4-х ЭОГ электродов и дополнительного электрода, закрепленного на голове. Этот радиальный канал чувствителен к потенциалам, вызываемым саккадическими спайками глазодвигательных мышц, что позволяет проводить детекцию даже крайне незначительных саккад.

Благодарю дрифту потенциалов сигналов ЭОГ и длительности саккад, становится возможным использовать ЭОГ для измерения медленных движений глаз и определения позиции взгляда. Кроме того, ЭОГ является весьма устойчивой техникой определения саккадического движения глаз на фоне движений головы и моргания глаз. В противоположность методам, основанным на видеозаписи, ЭОГ позволяет проводить регистрацию движений глаз даже когда глаза закрыты и, таким образом, ЭОГ может быть использована в исследованиях процесса сна. Это весьма малоресурсоемкий подход, который в противоположность методам, основанным на видеозаписи, не требует мощный компьютер, работает при различных световых условиях и легко может быть выполнен в виде мобильного устройства. Таким образом, этот метод хорош для мобильного айтрекинга в повседневных ситуациях, а также в исследованиях стадии быстрых движений глаз во время сна.

Просмотров: 17925

<<< Eye tracking

Астигматизм (медицина) >>>