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1、眼动仪与视线跟踪技术综述赵新灿左洪福任勇军(南京航空航天大学民航学院,南京210016)摘要文章在回顾视线跟踪技术的研究历程基础上,定义了视线跟踪的基本概念和参数。分析了六种主要视线跟踪技术原理,比较了每种技术的优、缺点。介绍了眼动仪硬件设备的研制和发展状况,对比了几种主要的眼动仪性能。最后,探讨了视线跟踪数据的处理软件和方法,并对视线跟踪技术的应用前景进行总结和展望。关键词视线跟踪眼动仪眼动测量文章编号1002-8331-(2006)12-0118-03文献标识码A中图分类号TP39AReviewofEyeTrackerandEyeTrackingT
2、echniquesZhaoXincanZuoHongfuRenYongjun(CollegeofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016)Abstract:Thispaperlooksbackthestudyhistoryandputsforwardbasicconceptandmetricsdefinitionsofeyetrackingtechnology.Throughanalysisofsixkindsofeyetrackingprinci
3、plesandreviewmaineyetrackerproductsdomesticandabroad,thevirtuesandshortcomingsofvariousmethodsandproductsarecontrasted.Thearticleanalyzestheeyetrackingdataanalysissoftwareandmethodsandreviewstheapplicationsofeyetrackingsystem.Atlast,severalpointsaremadeaboutthetrendofeyemovement
4、recordingsystem.Keywords:eyetracking,eyetracker,eyemovement,measure信息加工在很大程度上依赖于视觉,约有80%～90%的外少持续100ms～200ms以上。在注视时,眼并不绝对静止,眼球界信息是通过人的眼睛获得的。由于人的视线具有直接性、自为了看清物体总是不停地做轻微的抖动(jitter),其幅度一般小然性和双向性等其它信息所无法具备的特点[1],人们对视线的于1度。绝大多数信息只有在注视时才能获得并进行加工。研究有着浓厚的兴趣。眼动的早期研究可以追溯到古希腊,但(2)跳动。注视点间的飞
5、速跳跃,是一种联合眼动(即双眼是真正使用仪器设备对眼动进行观察和实验是从中世纪才开同时移动),其视角为1°～40°,持续时间为30ms～120ms,最高速始的。直到1901年Dodge和Cline才开发出第一台精确的、非度为400°/s～600°/s。在眼跳动期间,由于图像在视网膜上移动强迫式的眼追踪设备[3]。目前,视线跟踪技术逐步成熟,应用越过快和眼跳动时视觉阈限升高,几乎不获得任何信息。来越广泛。主要应用于图片/广告研究[18,19](网页评估、设计评估(3)平滑尾随跟踪。眼睛能平滑地追踪运动速度为1°/s～等)、动态分析[7～9](航空航天相关
6、领域、体育运动、汽车、飞机驾30°/s的目标,这种缓慢、联合追踪眼动通常称为平滑尾随跟驶、打字动作分析等)、产品测试[18,19](广告测试、网页测试、产品踪。平滑尾随跟踪必须有一个缓慢移动的目标,在没有目标的可用性测试等)、场景研究[6,11,25](商场购物、店铺装潢、家居环境情况下,一般不能执行。等)和人机交互等各种领域,另外在理解人的意图的智能计算1.2视线跟踪技术的主要参数[1,4,8]机、具有交互功能的家用电器、虚拟现实和游戏等领域也有很(1)总注视次数。是衡量搜索效率的一个指标,注视次数越好的应用前景。多,可能意味着显示区域的布局越不合理
7、。但也应该考虑注视次数和任务时间的关系(例如:任务时间越长需要的注视次数1眼动的基本概念和主要参数指标也越多)。目前,关于眼动的研究文献和硬件设备很多,由于每个作(2)注视持续时间。反映的是提取信息的难易程度。持续时者和设备生产商使用的概念和参数指标不同,造成了各种方间越长往往意味着被测试人员从显示区域获取信息越困难。法、模型和设备性能无法比较,给眼动的研究带来许多困难。我(3)注视次数。区域重要程度的一个标志。显示区域越重们参阅了大量的文献,对眼动的概念和参数指标给出了明确的要,被注视的次数越多。界定。(4)注视点序列。注视点在兴趣区之间的转换,能够
8、度量用1.1眼动的概念户界面布局的合理性。眼动主要有三种形式:注视(fixations),跳动
