视觉感知_眼动追踪实验

6000系列
彩色
彩色
彩色
彩色
2个（彩色液晶）
2个（彩色液晶）
3个（彩色液晶）
2个（彩色液晶）
Eye-Trac
Eye-Trac
Eye-Trac
Eye-Trac
数据分析软件 EYENAL、FixPlot
EYENAL、FixPlot
EYENAL、FixPlot
EYENAL、FixPlot
遥测眼动系统
• D6是ASL最新、完善的远程眼动系统，系统的光 学模块固定在桌上，被试者不用戴任何东西，只 需坐在镜头前一米左右处，观看放在镜头上方的 视频监视器所播放的画面。该系统镜头可以快速、 准确地跟踪被试者的眼睛，并记录下眼球运动轨 迹。由于不用戴头箍，可以允许头部在大约1平方 英尺的范围内运动，因此适用于阅读分析、网页 设计等，尤其适用于儿童。它用于所提供的刺激 物限于单一平面（如计算机或视频监视器），且 被试不希望用头戴式光学系统的场合。
目录
头戴式眼动系统 遥测式眼动系统 便携式单目眼动系统 下颌固定式眼动系统 头部跟踪系统
头戴式眼动系统（H6）
•
ASL的H6型是一个完善的眼动系统，按速度分，可分为标准型
眼动与高速眼动，再与单双目搭配，形成单目标准型、单目高速型与
双目高速型眼动系统，标准型眼动的采样率只能为50Hz/60Hz，高速 型眼动的采样率可以有120Hz、240Hz、360Hz三个速度选择。它们的
眼动追踪实验
提纲
1. 眼动仪原理 2. 眼动应用案例 3. 眼动追踪研究 4. 眼动数据分析与操作
提纲
1. 眼动仪原理 2. 眼动应用案例 3. 眼动追踪研究 4. 眼动数据分析与操作
眼动仪有什么用处？
• 来自外界的信息大约有80~90%是通过眼睛 获取的，可以说眼睛是人心灵的窗口，通 过这个窗口我们可以探究人的许多心理活 动规律。另外，眼动是具有一定规律性， 而这些规律性揭示了认知加工的心理机制。
0.5度视角范围 0.25度视角
光学系统距眼睛 最小/最大距离
20/40英寸
NA/16英寸
NA/40英寸
眼动捕捉范围 控制单元 光学系统 场景摄像头 监视器 操作软件 数据分析软件
水平50度，垂直40度 6000系列 遥测单目 无 2个（彩色液晶） Eye-Trac EYENAL、FixPlot
水平50度，垂直40度 6000系列 长距单目 中转镜 2个（彩色液晶） Eye-Trac EYENAL、FixPlot
提纲
1. 眼动仪原理 2. 眼动应用案例 3. 眼动追踪研究 4. 眼动数据分析与操作
眼动模式与信息加工机制
• 注视时间——表示对特定对象的加工时间 • 注视次数——反映个体对特定对象加工的熟
练程度或加工深度，次数越多可能反应认 知任务越困难，或加工程度越深 • 扫描轨迹——反应个体认知加工顺序和历程
测量模式 采样率（无分 辨率损失） 系统精确度 分辨率 眼动捕捉范围
头部运动
控制单元 场景摄像头 监视器 操作软件
瞳孔-角膜反射
瞳孔-角膜反射
瞳孔-角膜反射
瞳孔-角膜反射
50/60Hz
120Hz/240Hz/360Hz
120Hz/240Hz/360Hz
50Hz或60Hz/120H/240Hz
0.5度视角范围 0.1度视角
控制单元结构紧凑，光学系统轻便并装在一个可调节的头箍上。场景
由一个安装在头箍上或一个固定三角架上的彩色摄像头提供，还可以
不使用场景摄像头而直接通过电脑屏幕显示的内容作为场景，利用
ASL的同步功能达到场景与数据记录的同步。
•
ASL还可以将微型眼动光学模块集成到虚拟现实（VR）头戴式
显示器（HMD）里面，这些光学模块同样能完成像H6出色的表现。集
• 使用头部跟踪的好处： 在真实3维环境中计算凝视变； 使用多个平面计算凝视点； 使用一个激光定位装置使平面更容易定义（3点定义一个平面）； 大多数系统只能将凝视点光标指针叠加到头部固定场景摄像头拍摄的
场景上，而使用头部跟踪可以通过一个稳定场景摄像头将凝视点光标 指针准确的叠加在场景上。这样可以比头部固定摄像头取得更好的图 像、不用戴在头上（以便于为受试者提供更大的自由度以及头戴其他 设备的可能性）、安装以及调试都很简单； 系统可以长期保持准确性，不需要进行频繁的定标
Prada: 呈现5s，100 sample
2×2完全随机设计
提纲
1. 眼动仪原理 2. 眼动应用案例 3. 眼动追踪研究 4. 眼动数据分析与操作
眼动数据分析和应用
• 什么是眼动分析
眼动分析法就是通过记录和分 析人的眼动数据来推断其心理 过程的方法。
眼动数据分析和应用
测量模式
瞳孔-角膜反射
瞳孔-角膜反射
瞳孔-角膜反射
采样率（无分辨 率损失）
50或60Hz（标准） 120/240/360 Hz（高速）
50或60（标准）120/240
Hz（高速）
50或60Hz（标准）120/240/360 Hz （高速）
系统精确度 分辨率
0.5度视角范围 0.25度视角
0.5度视角范围 0.25度视角
• 因此，眼动仪能用于以下领域： • 应用心理学、发展心理学、教育心理学、
实验心理学、认知心理学、工程心理学、 传媒心理学、工业设计、网络教育效果评 估、网站可用行、广告评估、孤独症、自 闭症等等。
• ASL公司简介：
• 世界上wk.baidu.com知名的眼动仪研发厂商，三十多年的研
发经验，世界上第一台头戴式眼动仪、eye/head integration头/眼运动综合技术、无视差光学组 件以及其他很多先进技术和设备就是由其研制的。
在提供先进设备的同时，提供及时和周到的技术服务。每年我们协助 各领域、学科的用户和厂家在中国进行大量的学术交流和产品展示， 使我们的每一个用户能够接触目前世界最新的学术成果和产品，同时 我们协助许多用户完成或正在进行世界尖端的课题的攻关，我们正在 努力使自己成为我们用户最得力的助手。
• 专业体育科研设备、教育科研设备、医疗设备供应服务商
成光学模块是虚拟现实头盔最理想的应用产品，它可以轻易的装进任
何合适的设备里，在这里直接使用电脑作为刺激设备，不再使用场景 摄像头。VR Goggles头戴式显示器可向HMD厂家购买或顾客自己准备 （由ASL指导安装）。
头戴式眼动系统各型号参数
型号
H6单目标准
H6-HS单目高速
H6-BN-HS双目高速 VR6/VR6-HS头盔内嵌式
•
遥测式眼动系统
遥测眼动系统（D6/D6-HS） 遥测高速固定式眼动系统（R-HS-S6） 远程（核磁兼容）眼动系统(L6/L6-HS)
D6/D6-HS
R‐HS‐S6
L6/L6-HS
遥测式眼动系统各型号参数
型号
D6/D6-HS遥测眼动系统 L6/L6-HS 远程（核磁兼容）眼动系统 R-HS-S6遥测高速固定眼动系统
• 技术参数：
• 控制用计算机 • •
• RMU
• 头戴光学模块 • • 采样和输出比率： • 测量原理： • • 系统准确性： • 分辨率： • 头部移动： • 视觉范围： • 重量：
Pentium 4， 1GB内存以上台式或笔记本电脑 EyeVision软件
Internal framegrabber
• 常用的眼动指标
A 兴趣区(area of interest, AOI):
兴趣区是指研究者感兴趣的区域
眼动数据分析和应用
B 注视（fixation）： 注视是指将眼睛的中央
窝对准某一物体的过程。
C 首次注视时间（first fixation duration）：落在
兴趣区的第一个注视点的持续时间
C6-HS
EyeStart
技术参数
C6-HS
采样和输出频率：60/120/240Hz或 120/240/360Hz（可调）
下颌固定光学系 统
包括的设备
测量原理：瞳孔-角膜反射 系统精确度：0.5度视角 分辨率：0.1度视角 头部运动：固定 视觉范围：水平50度，垂直40度 6000系列控制单元 下颌支架 下颌固定光学系统 2个7英寸液晶显示监视器 Eye-Trac操作软件 EYENAL数据分析软件
点个数。
G 注视轨迹(fixation tracker) ：用线将所有注释点的位置连接起来。
眼动数据分析和应用
H 回视次数（ refixation times）：再次落入兴趣去内的次数总和。 I 眼跳距离（jump distance）：前一个注释点与下一个注释点的距离。 J 眼跳时间（jump time）：前一个注释点结束到后一个注释点开始的
EyeStart
采样和输出速率：50/60Hz、亮瞳孔技术、没有 反射镜，直接拍摄眼睛
EyeStart控制单元、50/60Hz下颌固定光学系统、 扫描转换器、电线、2个监视器、EyeStart接口 程序、EYENAL和FIXPLOT软件，SDK开发包
头部跟踪系统
• 在对眼动跟踪进行测试的时候，如果添加一个头部跟踪系统，会使眼 动跟踪仪器的功能大大地增强，使您在研究及训练中取得更出色的结 果。头部跟踪系统可以跟踪头部位置，使受试者在头部运动时仍然知 道在注视哪一点。在头眼运动整合过程中ASL6000系统能够同时对20 个平面上（如监视器荧屏、黑板、墙面等）的注视点进行跟踪，从而 达到在3维空间中显示注视点的效果。
0.5度视角范围 0.1度视角
0.5度视角范围 0.1度视角
0.5度视角范围 0.1度视角
水平45度，垂直35度
水平45度，垂直35度
水平45度，垂直35度
水平45度，垂直35度
无限制（场景摄像机提供场 景）
无限制（场景摄像机提供 无限制（场景摄像机提供场
场景）
景）
无限制
6000系列
6000系列
2个6000系列
瀚翔生物医疗电子有限公司
公司成立于1997年，总部位于深圳，在北京设有分公司，上海、成 都设有办事处，在美国设有财务结算和销售支持公司-美国东明公司 (Eastern Light,Inc)。
在中国的医疗设备、体育设备、教育设备的专业市场上充当非常重要 的角色。独家在中国代理许多世界上非常著名公司的专业产品，如美 国CADWELL公司、德国 h/p/cosmos公司、德国Brain Products公 司等我们也是ASL公司大中华区总代理，我们的许多用户处于他们领 域最领先的地位。
水平45度，垂直35度 6000系列 遥测单目 遥测彩色或扫描转换器 3个（彩色液晶） Eye-Trac EYENAL、FixPlot
便携式单目眼动系统
• 特点：
世界上最轻的重量：头箍及摄像头加在一起也仅有76克， 被试者可以很容易地戴上它。该眼动光学系统绝对轻便且 对人的活动没任何影响，记录设备也小得足以戴在绑带上。
无分辨率损失：活动的眼睛图像和场景图像交替存储在一 个数码录像机（DVCR）的录像带上，这样可以保证无分辨 率损失。
录像带长75分钟，电池供电，电池充足时可工作130分钟。
实时跟踪：便携式的数码录像机（DVCR）可以把场景图像 与眼动数据通过数据线直接传输到电脑上，进行实验室设 置下的实时跟踪。
眼动数据分析和应用
D 第一遍加工时间（first pass time）：从注视点第一次落入兴趣区开始，
到离开该区域为止这段时间内，被试对该区域的注视时间的总和。
E 总注视时间（total time）：落入兴趣区内所有注视点的持续时间的
总和。
F 平均注视时间（average fixation duration）：总注视时间除以总注视
时间间隔。
K 眼跳速度（jump speed） ：眼跳距离除以眼跳时间。 L 瞳孔直径（pupil diameter）：表示爱、喜欢或兴奋，瞳孔就会放大，
表示消极、戒备与愤怒，瞳孔就会缩小
眼动数据分析和应用
• 针对阅读领域的分析
在文字阅读中。由于文字常常是分行排列 的，一般有着从左向右、从上到下的阅读 习惯，在眼动上也会表现也如下特点：眼 动的形式从总体上是从左向右、从上到下 的；重点的地方会注视较多；与全文内容 不符的地方会注视较多；如果后面的内容 与前面的内容联系时会有回视。
特制的DVCR
25Hz/30Hz 瞳孔－角膜反射 户外增强模式 0.5度视觉的角度 0.10度视觉的角度 不受限制 水平50度，垂直40度 76g(包括镜片、光学模块、单色眼镜和场景照相机)
下颌固定式眼动系统
高速下颌固定式眼动系统（C6-HS） 简易型下颌固定式眼动跟踪系统（EyeStart）