Semalt Expert: Aktualne trendy w technologii Eye Tracking

Rozważając wczesną historię śledzenia wzroku i powstałe kamienie milowe, firma rozwinęła się w wieloaspektowy przemysł, który dotyka wielu dziedzin. Aby lepiej zrozumieć, czym jest śledzenie wzroku, należy najpierw wszystko o tym wiedzieć.

Julia Vashneva, kierownik ds. Sukcesów klienta w Semalt Digital Services, daje wgląd w najnowsze trendy w technologiach śledzenia wzroku, opierając się na wiedzy i bogatym doświadczeniu we współpracy z CoolTool , firmą badawczą.

Śledzenie oczu można zdefiniować jako zbiór danych ocznych. Dane są gromadzone za pomocą nieinwazyjnych urządzeń, takich jak zdalne lub montowane na głowie urządzenie do śledzenia wzroku. Nieinwazyjne urządzenie wykorzystuje kamerę, a także źródło światła podczerwonego. Źródło światła jest kierowane w stronę oka, gdy kamera śledzi i rejestruje cechy oka (np. Średnica źrenicy, częstotliwość mrugania, ruchy obrotowe). Zagregowane dane są kompilowane przez oprogramowanie do analizy śledzenia wzroku i analizowane wyniki.

Oprogramowanie do śledzenia wzroku jest obecnie wykorzystywane w marketingu konsumenckim i badaniach opakowań, akademickich, medycznych i behawioralnych badaniach psychologicznych, a także inżynierii czynników ludzkich oraz badaniach i symulacji gier. Gdy naukowcy odkrywają nowe możliwości zastosowania śledzenia wzroku, pole dramatycznie się rozszerza. Nawet wojsko wykorzystało hełmy do śledzenia wzroku do pilotów bojowych w swoich wyrafinowanych wyświetlaczach HUD dla przewagi taktycznej.

Omawiając śledzenie wzroku, ważne jest zrozumienie czterech podstawowych rodzajów ruchów gałek ocznych, które są podstawą technologii śledzenia wzroku:

  • Saccades. Są uważane za bardzo szybkie ruchy oka, które zmieniają się nagle w punkcie fiksacji. Mogą to być małe ruchy podczas czytania lub duże ruchy podczas rozglądania się po całym pomieszczeniu. Zasadniczo mają one charakter refleksyjny, ale można je również wywołać dobrowolnie. Najczęstsze sakadyczne ruchy gałek ocznych występują podczas snu danej osoby.
  • Płynne ruchy pościgowe. Znacznie wolniejszy niż inne formy ruchu oka, Smooth Pursuit Movement jest dobrowolnym ruchem bodźca dołka (małej części siatkówki, gdzie ostrość wzroku jest najwyższa). Osoba ma dobrowolną zdolność do śledzenia lub ignorowania bodźców. Są wyszkolone osoby, które są w stanie wykonać płynny ruch pościgowy bez obecności bodźców (ruchomy cel).
  • Ruchy Vergence. W przeciwieństwie do innych rodzajów ruchów gałek ocznych, podczas gdy oba oczy poruszają się w tym samym kierunku, ruchy wergencji są rozłączne. Linie wzroku każdego oka widzą obiekt znajdujący się z bliska lub z daleka. Zwężenie źrenic zwiększa pole widzenia i wyostrza obraz dołka (siatkówki).
  • Ruchy przedsionkowo-oczne. Kompensując ruchy głowy, przedsionkowo-oczne ruchy gałek ocznych pomagają ustabilizować obrazy impulsów zewnętrznych. Powierzchnia siatkówki kompensuje „ześlizgiwanie się” obrazu poprzez wykrywanie przejściowych zmian (ruchów głowy), dostosowując się w ten sposób poprzez korekcyjne ruchy oka. Regulacja kompensacji jest raczej powolna, ze względu na ruchy głowy i reakcję sensoryczną

Kto stosuje śledzenie wzroku

Każdego dnia aplikacje do śledzenia wzroku są wykorzystywane w nowy, kreatywny sposób. Kiedy myśli się o tym, jak często dana osoba używa oczu na co dzień, nic dziwnego, że gromadzone przez nią informacje są przydatne dla prawie każdej branży. Jednym z takich sektorów są badania rynku. Informacje zebrane z badań śledzenia wzroku zostały wykorzystane w projektowaniu opakowań, a także w reklamach.

Profesjonalne sporty wykorzystują technologię śledzenia wzroku jako przewagę w poprawie wyników sportowca poprzez połączenie danych biomechanicznych, fizjologicznych i behawioralnych w celu zapewnienia narzędzia pomiarowego do indywidualnej poprawy. Specjaliści behawioralny i neuronauka wykorzystują technologię śledzenia wzroku do oceny umiejętności czytania, dysleksji, funkcjonowania motorycznego, a także przetwarzania słuchowego i przetwarzania obrazu. Dzięki zastosowaniu ekranowej stymulacji wizualnej i urządzeń do śledzenia ruchu głowy badacze znaleźli nowe sposoby pomiaru i oceny i deficytu funkcji motorycznych, a także wykorzystują dotykowe podejście do korygowania indywidualnych braków.

Nowy obszar śledzenia wzroku to badania oparte na spojrzeniu. Naukowcy opracowali narzędzia, które mogą ostatecznie zmienić interakcję między człowiekiem a komputerem. Badania koncentrują się na użyciu oczu do kontrolowania kursora komputera. Zamiast używać myszy, joysticka lub tabletu do pisania, użytkownik będzie kontrolował działania komputera za pomocą ruchu gałek ocznych i mrugania.

Dokładnie sposób śledzenia wzroku u zwykłego laika można wyjaśnić nie tak prostymi terminami. Śledzenie wzroku od samego początku było używane do mierzenia i oceny uwagi wzrokowej danej osoby. Istnieje kilka sposobów pomiaru takiej uwagi, ale najczęstszą jest metoda nieinwazyjna.

Nieinwazyjne zdalne śledzenie oczu

Podstawową koncepcją nieinwazyjnego zdalnego śledzenia wzroku jest odbicie środkowej rogówki źrenicy (PCCR). Ta koncepcja wykorzystuje zdalne źródło światła do oświetlania oka, które stażysta powoduje odbicia i pozwala systemowi rejestracji obrazu przechwytywać dane obrazowe. Obraz zarejestrowany na urządzeniu rejestrującym (kamerze) identyfikuje różne odbicia między odbiciami źrenicy a rogówką. Po przechwyceniu informacji używana jest tabela obliczeń wektorów kątowych w celu utworzenia określonych geometrycznych elementów odblaskowych, które stanowią podstawę kierunku spojrzenia.

W zależności od zastosowanego oprogramowania do wzorcowania oczu, obliczanie kierunku spojrzenia pozwala na różne algorytmy przetwarzania obrazu, a także modele 3D oka w stosunku do punktu patrzenia. Mówiąc najprościej, proces rejestruje ruchy wzoru oka, ocenia podstawowe zasady dotyczące wzoru oka, skupia się na parametrach punktu spojrzenia i tworzy kompilację danych, które po analizie dostarczają użytkownikom końcowym specyficznych danych interpretacyjnych i wyników. Wyniki mogą mierzyć wszystko, od skupienia uwagi pracownika, po utrwalenie określonego obiektu. Aby wyjaśnić dalej, przykładowy proces wygląda następująco:

  • Badacz Eye Tracker chce zidentyfikować określone obrazy na komputerze (np. Produkt zbywalny). Istnieją identyczne obrazy produktu na ekranie komputera z różnymi odmianami (kolor, rozmiar itp.) Badacz chce określić, na którym obrazie skupia się użytkownik komputera (który z kolei będzie w stanie określić, który obraz produktu jest estetyczny przyjemne dla użytkownika). Proces systemu śledzenia wzroku obejmuje system zapisu, projektor i szereg skomplikowanych algorytmów. Początkowo projektor tworzy obraz oczu w podczerwieni. Następnie system nagrywania z kamery wykonuje wiele obrazów o wysokiej rozdzielczości z wzorami oczu użytkownika (np. Na których obrazach na ekranie skupia się użytkownik).
  • Algorytmy przetwarzania obrazu (w szczególności oprogramowanie do śledzenia wzroku specyficzne dla śledzenia obrazu) identyfikują określone szczegóły oka użytkownika i wzory odblaskowe. Wreszcie na podstawie zebranych szczegółów obrazowania oprogramowanie oblicza położenie oczu i punkty patrzenia. Dane te są następnie interpretowane pod kątem tego, na który z obrazów na ekranie komputera użytkownik skupił swoją uwagę (w ten sposób badacz może zidentyfikować, na którym z produktów rynkowych skoncentrowała się określona grupa użytkowników końcowych).
  • W miarę rozszerzania się pola technologii śledzenia wzroku na różne obszary, pojawiają się pytania dotyczące jej skuteczności, a także obaw związanych z uzyskaniem dokładnych danych. Obawia się, czy mruganie wpływa na wyniki śledzenia wzroku. Ponieważ mruganie oczami jest działaniem mimowolnym, na ogół nie można go kontrolować. Jeśli chodzi o śledzenie wzroku, mruganie wydaje się blokować powiekę i rogówkę, gdy powieka się zamyka. Ponieważ dane dotyczące odbicia rogówki są niezbędne w kompilacji danych śledzenia wzroku, podczas analizy wyników końcowych brakujące punkty danych są włączane przez ekstrakcję ręczną lub automatyczną przez oprogramowanie do śledzenia wzroku. Chociaż ekstrakcja danych może nie być w 100%, jest wystarczająco blisko, aby wyciągnąć dokładne wnioski dotyczące danych.

Pojawia się jeszcze inne pytanie, czy ruch głowy wpływa na wyniki śledzenia wzroku? Ruch głowy podczas sesji śledzenia wzroku jest jednym z czynników, który może zniekształcać wyniki, ponieważ może mieć ostateczny wpływ na dokładność danych dotyczących spojrzeń. Rozwiązując problem ruchu głowy, wiele czujników optycznych i kamer do gromadzenia danych znajduje się centralnie w zasięgu widzenia użytkownika, aby stworzyć rodzaj „stereofonicznego przetwarzania danych”, który zwiększa zasięg widzenia w poziomie. Ponownie, podobnie jak mruganie, oprogramowanie do śledzenia wzroku wygeneruje schemat, który będzie uwzględniał ruchy przedsionkowo-oczne (głowy) i odpowiednio dostosowywał ostateczne dane interpretacyjne. W końcowych wynikach nie da się skorygować, jeśli użytkownik urządzenia do śledzenia wzroku odwróci głowę w bok, wykona szybki i szybki ruch głową lub znajdzie się poza zasięgiem czujników optycznych i kamer.

Podczas omawiania technologii śledzenia wzroku zawsze wydaje się, że pojawia się pytanie o dokładność i precyzję urządzeń do śledzenia wzroku (czujniki optyczne, kamery itp.), A także analizę interpretacji danych (oprogramowania). Obawy te zostały rozwiązane przez różne firmy zajmujące się śledzeniem wzroku, które opracowały standardy pomiaru w celu zapewnienia najlepszej możliwej dokładności. Standard Monocular Accuracy osobno testuje każde oko w celu ustalenia dokładności działania poszczególnych oczu. W przeciwieństwie do testów dokładności obuocznej, które jednocześnie testują oba oczy (często uważane za stosunek norm).

Przyszłość śledzenia wzroku

Opis Dokładność motive uważana za idealny warunek testowania jest używany jako punkt odniesienia do pomiaru wszystkich innych wyników dokładności. Dokładność przy ekstremalnych kątach patrzenia testuje wpływ kątów patrzenia, który jest głównym składnikiem śledzenia wzroku. Różna dokładność oświetlenia to test, który wykorzystuje cztery kryteria oświetlenia, w tym odwrócenie pierwszego planu i tła (interferencje). Dokładność różnych pozycji głowicy, która uwzględnia ruchy głowy podczas procesu śledzenia wzroku. Każdy z tych indywidualnych standardów testowych w połączeniu z kalibracją sprzętu jest przeprowadzany w celu zachowania jak najdokładniejszych wyników śledzenia wzroku.

Nadal są tacy krytycy, którzy obawiają się, że śledzenie wzroku jest po prostu nowością. Krytycy wyrazili obawy, że technologia może być niewłaściwie wykorzystywana i / lub wyniki testów są źle interpretowane. Ponieważ technologia staje się coraz bardziej wyrafinowana, a wyniki bardziej określone, wydaje się, że krytyków jest niewielu. Technologia śledzenia oczu została zastosowana do wykrywania urazów mózgu i wstrząsów mózgu, w edukacji osób z trudnościami w czytaniu oraz w większości dziedzin, jakie można sobie wyobrazić.

Wydaje się, że przyszłość technologii śledzenia wzroku już tu jest. Technologia śledzenia wzroku w telefonach komórkowych już się rozpoczęła. Samsung Corporation wprowadził linię telefonów komórkowych, które zatrzymają wideo z przodu, gdy użytkownik odwróci wzrok. Samsung i inne firmy oferujące telefony komórkowe wprowadzają biometryczne telefony rozpoznające tęczówkę, które odblokują się, gdy użytkownik spojrzy na ekran telefonu komórkowego.

Przemysł motoryzacyjny opracowuje systemy monitorowania uwagi wzrokowej, które mogą wykrywać senność kierowcy, minimalizując liczbę wypadków. Odpowiednio, przyszłe samochody mogą być wyposażone w urządzenia do monitorowania wzorców oczu, które mogą regulować wzorce jazdy, obserwując kierowcę i otaczające środowisko (nawierzchnia nasiąknięta deszczem, warunki śniegowe itp.). Technologia śledzenia oczu została wprowadzona do świata gier w wirtualnej rzeczywistości. Systemy VR używają tej technologii do animowania obiektów ruchem oczu. W dziedzinie medycyny postępy w śledzeniu oczu pozwolą wykryć początkowe oznaki udaru mózgu lub napadu drgawkowego.

Istnieje wiele wyzwań, które stoją na drodze technologii śledzenia wzroku, gdy wchodzi ona w główny nurt życia. Oprogramowanie do rozpoznawania śledzenia wzroku wciąż musi różnić się od prostego ruchu gałek ocznych (odwrócenie uwagi od zamiaru). Inne kwestie, które należy uwzględnić, obejmują wariancje widzenia, zmęczenie oczu i przypadki rozproszenia uwagi. Ponieważ sprzęt monitorujący śledzenie oczu wykorzystuje ekspozycję wiązki podczerwieni na oczy, nie przeprowadzono wystarczających badań na temat szkodliwych skutków długotrwałych lub powtarzających się ekspozycji.

Na przykład, my w Semalt Digital Services ściśle współpracujemy z firmą badawczą CoolTool , która zapewnia pełną technologię śledzenia wzroku wraz z innymi technikami śledzenia zachowań klientów dla złożonych badań marketingowych. W rzeczywistości ta firma ma doskonałe generowanie leadów i wysokie zapotrzebowanie głównie ze względu na zainteresowanie odbiorców technologią. Rzeczywiście, śledzenie wzroku pozwala sprawdzić konkretne reakcje na aspekty marketingu, które różnią się od tradycyjnych ankiet konsumenckich. Powoduje to dużą popularność technologii śledzenia wzroku w dziedzinie marketingu i ten trend rośnie.

Podsumowując, technologia śledzenia wzroku pozostanie. Technologia ta jest włączana w nasze codzienne życie, więc jej akceptacja wydaje się powszechna. Gdy tylko wprowadzane są zmiany i ulepszenia, śledzenie wzroku będzie nadal podnosić wykorzystanie technologii do automatyzacji popularnych urządzeń i wykrywania odchyleń medycznych i / lub psychologicznych (i to dopiero początek). Przyszłość technologii śledzenia wzroku nie jest ograniczone do wyobraźni indywidualnego badacza, jego praktyczne zastosowanie w naszym życiu jest nieograniczone.