Semalt Expert: современные тенденции в технологии отслеживания глаз
Размышляя о ранней истории слежения за глазами и созданных вехах, она превратилась в многогранную отрасль, которая затрагивает многие области. Чтобы лучше понять, что такое отслеживание глаз, сначала нужно определить все о нем.
Юлия Вашнева, менеджер по работе с клиентами Semalt Digital Services, рассказывает о последних тенденциях в технологиях отслеживания взглядов, опираясь на опыт и обширный опыт сотрудничества с компанией CoolTool , занимающейся исследованиями рынка.
Отслеживание глаз можно определить как набор глазных данных. Данные собираются через неинтрузивные устройства, такие как удаленный или устанавливаемый на голову трекер глаза. Ненавязчивое устройство использует камеру, а также источник инфракрасного света. Источник света направлен на глаз, поскольку камера отслеживает и записывает окулярные особенности (например, диаметр зрачка, частоту мигания, вращательные движения). Агрегированные данные собираются с помощью программного обеспечения для анализа глаз и анализа результатов.
В настоящее время программное обеспечение для отслеживания глаз используется в исследованиях потребительского маркетинга и упаковки, научных исследованиях, медицинских и поведенческих психологических исследованиях, а также в исследованиях и приложениях, связанных с разработкой человеческого фактора и игровым моделированием. По мере того, как исследователи находят новые возможности применения для отслеживания глаз, область значительно расширяется. Даже военные использовали шлемы для слежки за глазами для боевых пилотов в их изощренных дисплеях с изображением головы (HUD) для тактического преимущества.
При обсуждении отслеживания глаз важно понимать четыре основных типа движений глаз, которые являются основой технологии отслеживания глаз:
- Саккады. Они рассматриваются как очень быстрые движения глаза, которые резко меняются в точке фиксации. Это могут быть небольшие движения во время чтения или большие движения при взгляде по всей комнате. Как правило, они носят рефлексивный характер, но также могут быть получены добровольно. Наиболее распространенные саккадические движения глаз происходят во время сна человека.
- Движения гладкой погони. Движение Smooth Pursuit намного медленнее, чем другие формы движения глаз, является произвольным стимулом движения фовеа (небольшой участок сетчатки, где острота зрения самая высокая). Человек имеет добровольную способность либо отслеживать, либо игнорировать стимулы. Есть такие обученные люди, которые могут совершать плавные преследования без присутствия стимулов (движущейся цели).
- Vergence Movements. В отличие от других типов движений глаз, в то время как оба глаза движутся в одном направлении, вертикальные движения являются дизъюнктивными. Линии видимости каждого глаза могут видеть объект, который находится близко или на расстоянии. Таким образом, сужение зрачка увеличивает поле восприятия и обостряет изображение фовеа (сетчатки).
- Вестибуло-глазные движения. Компенсируя движение головы, вестибуло-глазные движения глаз помогают стабилизировать визуальные образы внешних импульсов. Поверхность сетчатки компенсирует «проскальзывание» изображения, обнаруживая кратковременные изменения (движение головы), таким образом, корректируясь посредством корректирующих движений глаз. Коррекция компенсации довольно медленная из-за движений головы и сенсорной реакции
Кто применяет отслеживание глаз
Каждый день приложения для отслеживания глаз используются по-новому. Когда кто-то думает о том, как много человек использует глаза ежедневно, неудивительно, что информация, которую он собирает, полезна почти для любой отрасли. Одной из таких отраслей является исследование рынка. Информация, полученная в результате исследований по отслеживанию глаз, была использована в дизайне упаковки, а также в рекламе.
В профессиональном спорте технология слежения за глазами использовалась в качестве основы для улучшения работоспособности спортсмена путем объединения биомеханических, физиологических и поведенческих данных, чтобы обеспечить инструмент измерения для индивидуального улучшения. Специалисты по поведенческому поведению и нейробиологии используют технологию слежения за глазами при оценке навыков чтения, дислексии, двигательной функции, а также обработки слуха и изображений. Благодаря использованию экранных устройств визуальной стимуляции и слежения за движением головы исследователи нашли новые способы измерения и оценки и нарушения двигательных функций, а также использование тактильных подходов для устранения индивидуальных недостатков.
Новая область отслеживания глаз - это исследование, основанное на взгляде. Исследователи разрабатывают инструменты, которые могут в конечном итоге изменить взаимодействие между человеком и компьютером. Исследование сосредоточено на использовании глаз для управления курсором компьютера. Вместо того, чтобы использовать мышь, джойстик или планшет, пользователь будет контролировать действия компьютера с помощью движения глаз и мигания.
Как именно отслеживание глаз работает для обычного непрофессионала, можно объяснить не так просто. Отслеживание глаз с самого начала использовалось для измерения и оценки визуального внимания человека. Существует несколько способов измерения такого внимания, но наиболее распространенным является неинтрузивный метод.
Неинтрузивное дистанционное слежение за глазами
Основная концепция неинтрузивного дистанционного слежения за глазами - отражение роговицы в центре зрачка (PCCR). Эта концепция использует удаленный источник света для освещения глаза, который вызывает отражения и позволяет системе записи камеры захватывать данные изображения. Изображение, снятое на записывающее устройство (камеру), идентифицирует различные отражения между отражениями зрачка и роговицей. После сбора информации таблица вычисления вектора под углом используется для формирования определенных геометрических отражательных элементов, которые составляют основу направления взгляда.
В зависимости от используемого программного обеспечения для формирования глазных изображений, вычисление направления взгляда позволяет использовать различные алгоритмы обработки изображений, а также трехмерные модели глаза относительно точки взгляда. Проще говоря, процесс записывает движения глазного паттерна, оценивает основные принципы глазного паттерна, фокусируется на параметрах точки взгляда и формирует компиляцию данных, которая при анализе дает конечному пользователю специфические интерпретирующие данные и результаты. Результаты могут измерять все, что угодно, от концентрации внимания работника до фиксации на конкретном объекте. Чтобы объяснить далее, пример процесса выглядит следующим образом:
- Исследователь отслеживания глаз хочет идентифицировать определенные изображения на компьютере (например, товарный продукт). На экране компьютера есть идентичные изображения продукта с различными вариациями (цвет, размер и т. Д.). Исследователь хочет определить, на каких изображениях фокусируется пользователь компьютера (что, в свою очередь, позволит определить, какое изображение продукта выглядит эстетически. радует пользователя). Процесс системы отслеживания глаз включает в себя систему записи, проектор и ряд сложных алгоритмов. Изначально проектор создает инфракрасное изображение глаза. Затем система записи с камеры делает несколько изображений с высокой частотой кадров изображения глаз пользователя (например, какое из изображений на экране фокусируется на пользователе).
- Алгоритмы обработки изображений (в частности, программное обеспечение для отслеживания глаз, специфичное для отслеживания изображений) идентифицируют конкретные детали глаза пользователя и отражающие узоры. Наконец, на основе собранных деталей изображения программное обеспечение рассчитывает положение глаз и точки взгляда. Затем эти данные интерпретируются относительно того, на каком из изображений на экране компьютера пользователь сосредоточил свое внимание (таким образом, исследователь может определить, на каком из товарных продуктов сфокусировалась конкретная группа конечных пользователей).
- По мере того как технология отслеживания глаз расширяется до различных областей, возникают вопросы относительно ее эффективности, а также проблемы с получением точных данных. В связи с этим возникает вопрос, влияет ли мигание на результаты отслеживания глаз. Так как моргание глаз является непроизвольным действием, его обычно невозможно контролировать. Что касается слежения за глазами, мигание, кажется, блокирует веко и роговицу, когда веко закрывается. Поскольку данные отражения роговицы необходимы при компиляции данных отслеживания глаза, во время окончательного анализа результатов отсутствующие точки данных включаются либо путем ручного извлечения, либо с помощью автоматического извлечения программным обеспечением для отслеживания глаза. Хотя извлечение данных не может быть 100%, оно достаточно близко, чтобы сделать точные выводы данных.
Еще один вопрос возникает относительно того, влияет ли движение головы на результаты слежения за глазами? Движение головы во время сеанса отслеживания глаз является одним из факторов, который может искажать результаты, поскольку он может оказать решающее влияние на точность данных взгляда. При решении проблемы движения головы несколько оптических датчиков и камер сбора данных расположены в центре зоны видимости пользователя, чтобы создать тип «обработки стереоданных», который увеличивает горизонтальный диапазон обзора. Еще раз, почти как моргание, программное обеспечение для отслеживания глаз сгенерирует схему, которая будет учитывать вестибуло-глазные движения (головы) и соответствующим образом корректировать окончательные данные интерпретации. Что не может быть изменено в конечных результатах, так это если пользователь отслеживания движения глаз поворачивает голову в сторону, инициирует быстрое и быстрое движение головы или находится вне зоны действия оптических датчиков и камер.
При обсуждении технологии отслеживания глаз возникает вопрос, который всегда возникает из-за точности и точности оборудования для отслеживания зрения (оптические датчики, камеры и т. Д.), А также анализа интерпретации данных (программного обеспечения). Эти проблемы были рассмотрены различными компаниями по отслеживанию глаз, которые разработали стандарты измерения для обеспечения наилучшей возможной точности. Стандарт Monocular Accuracy отдельно проверяет каждый глаз, чтобы убедиться в точности исполнения каждого глаза. В отличие от тестов на бинокулярную точность, которые одновременно проверяют оба глаза (часто считается нормой).
Будущее отслеживания глаз
Описание Точность мотивации считается идеальным условием тестирования и используется в качестве основы для измерения всех других результатов точности. Точность при экстремальных углах взгляда проверяет, влияют ли углы взгляда, что является основным компонентом слежения за глазами. Различная точность освещения - это тест, в котором используются четыре критерия освещения, включая инверсию переднего плана и фона (помехи). Различная точность положения головы, которая учитывает движения головы в процессе отслеживания движения глаз. Каждый из этих отдельных стандартов испытаний в сочетании с калибровкой оборудования проводится для обеспечения наиболее точных результатов слежения за глазами.
Есть еще те критики, которые обеспокоены тем, что отслеживание глаз - это просто новая технология. Критики высказывают опасения, что технология может быть использована не по назначению и / или результаты тестирования будут неверно истолкованы. Поскольку технология становится все более изощренной, а результаты - более определенными, критики кажутся немногочисленными. Технология слежения за глазами использовалась для выявления травм и сотрясений головного мозга, в образовании для людей с нарушениями чтения и почти во всех возможных областях.
Будущее технологии отслеживания глаз, похоже, уже здесь. Технология слежения за глазами сотового телефона уже началась. Корпорация Samsung представила линейку мобильных телефонов, которые будут останавливать фронтальное видео, когда пользователь отводит взгляд. Samsung и другие компании, выпускающие мобильные телефоны, представляют телефоны с биометрическим распознаванием ирисовой диафрагмы, которые разблокируются, когда пользователь смотрит на экран мобильного телефона.
В автомобильной промышленности разрабатываются системы контроля внимания, которые могут определять, когда водитель испытывает сонливость, что сводит к минимуму несчастные случаи. Соответственно, будущие автомобили могут быть оснащены устройствами для отслеживания характера глаз, которые могут регулировать схемы движения, наблюдая за водителем и окружающей средой (пропитанный дождем тротуар, условия снега и т. Д.). Технология слежения за глазами была введена в мир игр виртуальной реальности. Системы VR используют эту технологию для анимации объектов движениями глаз. В области медицины шаги, разработанные для отслеживания глаз, позволят обнаружить начальные признаки инсультов или судорог.
Есть много проблем, которые стоят на пути технологии отслеживания глаз, поскольку она входит в повседневную жизнь. Программное обеспечение распознавания слежения за глазами все еще должно отличаться от простого движения глаз (отвлечение против намерения). Другие соображения, которые необходимо учесть, включают вариации зрения, напряжение глаз и случаи отвлечения. Поскольку оборудование для слежения за глазами использует инфракрасное излучение для глаз, не было достаточно убедительных исследований повреждающих эффектов длительных или повторяющихся воздействий.
Например, мы в Semalt Digital Services тесно сотрудничаем с CoolTool исследовательской компанией, которая обеспечивает полную технологию отслеживания глаз наряду с другими методами отслеживания поведения клиента для комплексного маркетингового исследования. На самом деле, у этой компании отличное лидерство и высокий спрос во многом благодаря интересу аудитории к технологиям. Действительно, отслеживание глаз позволяет вам проверить конкретные реакции на аспекты вашего маркетинга, которые отличаются от традиционных опросов потребителей. Это вызывает большую популярность технологии отслеживания глаз в области маркетинга, и эта тенденция растет.
В заключение, технология слежения за глазами здесь, чтобы остаться. Технология внедряется в нашу повседневную жизнь, поэтому ее применение кажется широко распространенным. Как только начнутся разработки и усовершенствования, отслеживание глаз продолжит совершенствовать использование технологии для автоматизации обычных устройств и обнаружения медицинских и / или психологических отклонений (и это только начало). ограниченное воображением отдельного исследователя, его практическое применение в нашей жизни безгранично.