Частота детекции айтрекера 8 кгц

Частота детекции айтрекера 8 кгц

Исследование движений глаз – саккад и фиксаций – является одним из наиболее интересных направлений анализа в нейронауках, включающих в себя и эмоциональную проблематику. Действительно, глаза – релевантный канал для сбора данных о текущем состоянии и реакциях человека на стимулы внешней среды, важный источник информации о физиологии, эмоциях, когнитивных аспектах жизнедеятельности в естественных, повседневных условиях, в контексте коммуникаций разного рода, происходящих между людьми. Без данных видеоокулографии говорить о мультимодальности в распознавании эмоций было бы затруднительно.

Не будем забывать и о том, что айтрекинг — серьезный рыночный сегмент:
По оценкам влиятельного агентства Markets&Markets, глобальный рынок собственно айтрекинга достигнет показателя в 1,376.5 млрд. $ к 2023 году, с ежегодным ростом в 27.4% и стабильным прогнозом, отгрузки готовых единиц – айтрекеров составят порядка 756 тыс. шт./год. Разумеется, цифры возрастают в разы, когда мы рассматриваем айтрекинг в приложении к крупным отраслям (например, нейромаркетингу, AR/VR, игровой индустрии, цифровой медицине и пр.).

В целом в индустрии айтрекинга в последние несколько лет наблюдается феномен последовательного сокращения числа независимых игроков. Однако крупнейшие производители окулографических систем — вроде шведской компании Tobii и канадской SR Research (Eyelink) — успешно черпают дополнительные ресурсы из внешних источников и укрепляют свои полумонопольные позиции.
Параллельно с этим корпорации скупают компании и стартапы средних размеров. Например:
— Google приобрел Eyefluence,
— Facebook – EyeTribe,
— а Apple в июне 2017 года – немецкую компанию SMI с её брендированной технологией захвата и записи взгляда в режиме реального времени с частотой дискретизации до 120 Гц.

Случаются и будоражащие события. Так, совсем недавно рыночная стоимость компании Tobii всего за 48 часов ощутимо взлетела…Аналитики теряются в догадках и выдвигают конспирологические версии.

Мы в Neurodata Lab не только ведем регулярный мониторинг рынка и разрабатываем собственный софтовый айтрекер, но и накопили значительный опыт в работе со сторонними решениями. Их и обсудим подробнее.

В настоящее время айтрекинг (иначе называемый видеоокулографией) — популярный инструмент для изучения зрительного внимания человека. Многие психофизиологические процессы находят свое отражение в параметрах движений глаз, в динамике морганий и изменении ширины зрачка (усталость, когнитивная загрузка, эмоциональные реакции и др.). Сейчас в практических целях айтрекинг используется в основном для юзабилити исследований в нейромаркетинге. Кроме того, видеоокулография нашла свое применение в геймерских и ассистивных контроллерах для управления взглядом (например, Tobii4С или более ранняя модель TobiiEyeX). На базе айтрекинга активно разрабатываются системы контроля внимания водителей и диспетчеров (см. статьи Sampei et al., 2016; Dongare, Shah, 2016; Anguliar et al., 2017), элементы «умного дома», или вот Eye of Horus — проект создания очков для управления предметами.

Лабораторные айтрекеры представлены ограниченным числом брендов (наиболее известные среди них — EyeLink и Tobii) и не слишком доступны для широкого использования в связи с их заоблачной стоимостью. Сравнительно бюджетные коммерческие айтрекеры – это монтируемые под монитор трекеры GazePoint (стоимостью от 675$), но у них есть ряд недостатков: небольшой допустимый диапазон движений головы испытуемого — всего 25x11x15см — и достаточно «сырой» софт.
С учетом сложившейся ситуации на рынке и возрастающего интереса к видеоокулографии можно констатировать, что в наличии имеется большое разнообразие хенд-мейд решений (хардверных и софтверных) для дизайна исследований глазодвигательного поведения человека и анализа данных, а также разработки в области айтрекинга с использованием вебкамеры.

Айтрекер из подручных материалов

С практически полным списком опенсорсного софта и трекеров для самостоятельной сборки можно ознакомиться тут. В дополнение к нему стоит добавить Open Eyes, PupilLabs и PyGaze. Кстати, создатель PyGaze Эдвин Далмайер (Edwin Dalmaijer) опубликовал книгу “Python for experimental psychologists” c подробным руководством, рекомендуем добавить её в закладки.

Айтрекинг на базе веб-камеры

Айтрекинговые решения на базе обычной веб-камеры можно разделить на две категории: онлайн-платформы («заточенные» преимущественно на проведение юзабилити-тестирований) и любительские либо коммерческие SDK.
Онлайн-платформы предлагают создать аккаунт, сформировать эксперимент (например, загрузить набор изображений) и отправить ссылку участникам исследования. Испытуемому требуется разрешить доступ к своей веб-камере, подготовиться к эксперименту (снять очки, убрать яркие источники света подальше от камеры, провести калибровку и как можно меньше шевелиться). Очевидно, что проконтролировать поведение испытуемого и условия при таком дизайне эксперимента невозможно, поэтому точность варьируется и порой оставляет желать лучшего.
Итак, в порядке перечисления:
— EyesDecide (Xlabs): платформа с приемлемо грубой локализацией взора (при условии, что испытуемый не шевелится). Есть детекция лица (строится 3D-модель), калибровка по 30 точкам, каждая из которых предъявляется несколько раз + дополнительная калибровка в конце теста.
— WebGazer: есть детекция лица. Калибровка осуществляется самим испытуемым посредством перемещения курсора по экрану и фиксации взора на нем. Трекер нельзя назвать точным. К тому же в том случае, когда смотришь на одну часть экрана и двигаешь курсор у другой части, трекер при прочих равных предпочитает детектировать положение взора на курсоре.
— Eyezag: на этой платформе можно поставить краткий эксперимент. Тестирование начинается с калибровки (16 точек) и завершается ею же, но уже по 9 точкам. Системы отслеживания движений головы на данной платформе нет, поэтому время возможного эксперимента ограничено несколькими минутами и обычной просьбой к испытуемому не шевелиться. Результаты демо-тестирования направляются по запросу. Вполне подходит для задачи приблизительной локализации взора при большом количестве испытуемых и потоковом тестировании.
— User zoom и Sticky – еще две платформы для юзабилити-тестирования с помощью веб-камеры, но тестовые результаты нам посмотреть пока не удалось (User zoom – высылают примеры своих юзабилити-исследований, но демо-версией софта с нами не поделились; а вот в демо-версии Sticky можно попробовать задать рамки эксперимента, выделить зоны интереса на изображениях, запустить, но оценить итоговый результат в демо-версии нельзя в принципе. Процедура тестирования начинается с вопросов о положении компьютера пользователя, освещении и т.д., после чего калибровка – во всяком случае в предложенной демо-версии – не последовала).
Имеющиеся в свободном доступе любительские проекты и коммерческие SDK работают неудовлетворительно, но взглянуть на них любопытно. Упомянем некоторые из них:
— GazeRecorder: включает в себя систему распознавания лица, калибровку (от 5 до 17 точек). Калибровка по 17 точкам обрабатывалась довольно долго (почти 2 минуты) и уже спустя 3-5 секунд “сползла”.
-TrackEye: трекер на базе камеры, подключаемой через USB 2.0., также есть опция анализа загружаемого видео. Помимо основного видео при трекинге запускается несколько окон, показывающих работу алгоритма, на них отчетливо видно, что зрачок отслеживается некорректно.
— GazeTracker: есть настройки параметров детекции (зрачок, блик), контраста видео и калибровки (9, 12 и 16 точек; разрешено настраивать разную скорость). Калибровка не подстраивается под размер монитора, несмотря на то, что в опциях можно указать его разрешение. Алгоритм детекции зрачка неточный, даже если предварительно повозиться с настройками: вместо него иногда распознается что-то другое — темное и круглое, напоминающее зрачок (например, пожарная сигнализация на потолке или ноздри с определенного ракурса). Трекер не учитывает положение головы и «теряет» глаза при небольших поворотах.
— SentiGazeSDK: не учитывает положение головы, детекция лица ниже среднего. Во время моргания SDK выдает ошибку, оповещая о невозможности задетектировать лицо, вдобавок не работает при резких поворотах головы.
— InSightSDK (Sightcorp) – работает с загружаемым видео. Детектирует лицо на видео при фронтальной съемке, однако при поворотах происходит ошибочная детекция (при загрузке видео, где голова человека изначально повернута в сторону, – выдает ошибку). Детекция глаз тоже низкого качества (на загруженном видео, длительностью 18 секунд, где испытуемый был записан фронтально, — по координате Х потеряно 77,2% данных, по координате Y — 33,18%).
Несомненно, подобных проектов гораздо больше, чем перечислено в нашей статье. Пока такие разработки, конечно же, не могут заменить или превзойти лабораторные айтрекеры, однако проблема известна – и адекватное решение (по соотношению цена-качество) не за горами. Речь идет о комплексной, интересной задаче – и о рыночных перспективах, которыми не стоит пренебрегать.
Анализ движений глаз на самом обычном видео требует, как минимум, дополнительного трекинга движений головы, идеальной детекции лица, и усложняется тем, что зрачок занимает крайне небольшую площадь в кадре. Все эти нюансы несомненно будут учтены. Резюмируя, отметим, что создание такой технологии позволит досконально изучить поведение и составить детальную «карту эмоциональных реакций» человека в привычных условиях, особенно в эпизодах дву- и многосторонней коммуникации, а достичь этого при помощи айтрекеров-очков и сложных стационарных установок едва ли получится.

Читайте также:  Тефлоновые ножки для мышки

Над материалом работала:
Мария Константинова, научный сотрудник в Neurodata Lab, биолог, физиолог, специалист по зрительной сенсорной системе, окулографии и окуломоторике.

Исследования интернет-сайта

Eye-tracker: один из эффективных инструментов для комплексных потребительских нейроисследований

Исследование с помощью ай-трекера, прибора регистрирующего движения и фиксации глаз, позволяет получать информацию недоступную иным образом. Движения глаз, в основе своей подсознательны, и не управляются человеком. Однако они отражают процесс мышления человека, рассматривающего визуальную информацию, и даже определяют ход мышления. Просмотр визуальной информации зависит от объектов, привлекающих внимание. В зависимости от целей рекламы есть возможность построить визуальную сцену таким образом, чтобы привлекать внимание к необходимым элементам. Паттерны просмотра визуальной информации зависят от объектов, привлекающих внимание. Типичная реклама – печатная или электронная может захватить наше внимание в среднем на 2 секунды.

Задача дизайнера – создать и скомпоновать элементы рекламы таким образом, чтобы реклама стала понятна, понравилась и запомнилась. В зависимости от целей рекламы возможно построить визуальную сцену таким образом, чтобы привлекать внимание к необходимым элементам. Используя эту технологию мы анализируем каждый из элементов ваших маркетинговых продуктов, а также реакции потребителей на сознательном и подсознательном уровне в реальном времени и на основе полученных данных разрабатываем индивидуальные, применимые на практике рекомендации, реализацию которых можно начинать незамедлительно.

Какие данные мы извлекаем при помощи eye-tracker:

  • Число фиксаций.
  • Число фиксаций в секунду.
  • Точные координаты фиксации взгляда.
  • Последовательность фиксаций.
  • Длительность фиксаций, а также средние и медианные значения длительности фиксаций.
  • Скорость саккад (движений глаз между фиксациями).
  • Длина саккад, а также средние значения длин саккад.
  • Скорость просмотра (путь пройденный глазами за время просмотра).
  • Тепловая карта внимания (гауссово распределение в соответствии с длительностью фиксаций, их числом и нормализации амплитуды) по всем или по определенным фиксациям.
  • Диаметр зрачка (каждого глаз по отдельности) в момент каждой фиксации.
  • Возможность выделения границ любого из объектов (Attention of Interest) как до начала просмотра, так и после, и подсчета активности фиксаций и саккад в пределах выделенной зоны и сравнения с другими зонами. Таких зон может быть выделено неограниченное количество для подсчета различных данных в этой зоне, и сравнительного анализа между зонами.
Читайте также:  Электронная книга wexler инструкция на русском

Cхемы тестирования:

Срок исследования: 1 день, подготовка отчетов – 3 днz, количество изображений – не более 10 шт/1 исследование. Респонденты: 30 человек (минимальное количество респондентов, необходимое для получения оптимального результата)

Наименование исследования и результат

Eyetracker

Результат: иллюстративный отчет с выводами и рекомендациями в формате PDF. Выводы и рекомендации, а также «идеальный макет» интернет-сайта с учетом результатов исследования.

Eyetracker+ Психографика

Результат: Психографческая сегментация покупателя, иллюстративный отчет с выводами и рекомендациями в формате PDF

Результат исследования: выводы и рекомендации, а также «идеальный макет» интернет-сайта с учетом результатов исследования. Рекомендации по психотипу: кто и как покупает, почему, как усилить воздействие

Eyetracker+ биометрические исследования (кожно-гальванические датчики, датчик кровяного давления)

Результат: иллюстративный отчет с выводами и рекомендациями в формате PDF. Биометрический анализ: определение силы эмоциональной вовлеченности. Результат исследования: выводы и рекомендации, а также «идеальный макет» интернет-сайта, выявление наиболее сильный элементов кммуникауии на сайте, определение эмоционального отклика в момент принятия решения о покупке

Видео съемка исследования с последующим монтажом основных высказываний респондентов о рекламе

Поиск респондентов обозначенной целевой аудитории для тестирования

Наши исследования, проведенные для коммерческих компаний различных отраслей, вы сможете увидеть в разделе "кейсы".

  • Вопросы и ответы
  • Новости
  • Статьи
  • Техподдержка

Айтрекинг или управление взглядом – технология для определения положения взгляда человека относительно монитора компьютера. Эта технология также применяется для управления компьютером с помощью взгляда, вместо использования традиционной клавиатуры или мыши.

Eye tracking – не новая идея, но лишь недавно она была взята на вооружение как жизнеспособное решение, помогающее людям с физическими и умственными отклонениями жить более насыщенной и независимой жизнью.

Айтрекинг Tobii Dynavox

Как действует eye tracking

Идея айтрекинга является довольно простым процессом.

  1. Айтрекер излучает свет ближнего инфракрасного излучения.
  2. Свет отражается в глазах.
  3. Эти отражения улавливаются камерой айтрекера.
  4. Путем фильтрации и расчетов устройство определяет положение взгляда.

Несмотря на простоту идеи, огромное количество исследований и разработок вошло в устройства отслеживания направления взгляда Tobii Dynavox для того, чтобы они работали простым и незаметным способом.

Калибровка для большей точности

Чтобы устройство айтрекер работало как можно точнее, ему необходимо тщательно исследовать глаза пользователя. Именно поэтому необходимо провести калибровку. В процессе калибровки айтрекер анализирует отблеск света от глаз пользователя. Калибровка проводится в процессе следования взглядом за точкой, видео или другим графическим элементом, который передвигается по монитору. Затем данные калибровки объединяются с уникальной 3D моделью человеческого глаза, и вместе они создают оптимальный образ eye tracking.

Тем не менее, существуют более простые игры и приложения, где четкость не является важной, так что их можно использовать без проведения калибровки. В качестве примеров можно привести простые причинно-следственные игры или другие приложения с большими мишенями, по которым легко кликать.

Подтверждение действия

Существуют три способа подтверждения действия при управлении взглядом, при этом доступный метод зависит от используемого приложения. Выбор способа подтверждения действия, также зависит от способностей пользователя.

  • Мигание – можно использовать мигание в качестве подтверждения, но это не лучший способ, так как теряется фокус в месте положения взгляда.
  • Остановка взгляда – пользователь фокусирует взгляд на определенной области в течение предварительно определенного количества миллисекунд, после чего выполняется подтверждение.
  • Переключатель – если пользователь способен контролировать переключатель, то чаще всего это самый быстрый и наиболее эффективный метод подтверждения действия. Пользователь наводит взгляд на то место, где хочет выполнить действие, а затем нажимает на переключатель, чтобы его выполнить.
Читайте также:  Прикольные имена для вк на английском

Что делает устройства eye tracking уникальными

Нет ограничений в движениях головой

Айтрекеры Tobii Dynavox используют уникальную и очень точную 3D-модель человеческого глаза. Эта модель в числе прочего содержит информацию о физической форме глаза и о том, как отражается и преломляется свет. Благодаря этой модели не нужно держать голову в одном положении при использовании айтрекера Tobii Dynavox; на самом деле можно свободно двигать головой без какой-либо значительной потери точности или четкости. Это особенно выгодно для людей с неконтролируемыми движениями головы, как, например, страдающих церебральным параличом или боковым амиотрофическим склерозом, которым пришлось бы корректировать положение головы в течение всего дня.

Работает практически для каждого

Для точного отслеживания направления взгляда устройство должно определить зрачки пользователя*. Это происходит при помощи светлого или темного метода определения зрачков. Светлый метод определения зрачков работает аналогично компактному фотоаппарату со вспышкой. В результате его использования у человека возникают красные глаза. Размещая вспышку, или в данном случае осветители, дальше от объективов этого можно избежать. При этом используется темный метод определения зрачков.

Для одних людей лучше действует темный метод определения зрачков, для других – светлый. Такие факторы, как размер зрачка, возраст и окружающее освещение влияют на то, насколько хорошо действует на человека один из двух методов.

Айтрекеры Tobii Dynavox являются уникальными — они автоматически переключаются между светлым и темным определением зрачков, так что всегда будет иметься оптимизированная модель айтрекинга.

Примечание. * На самом деле взаимосвязь между зрачками и отблесками/отражениями помогают айтрекеру определить положение взгляда.

Как eye tracking помогает жить насыщенной и независимой жизнью

Существуют разные способы использования айтрекинга или взаимодействия взглядом в области вспомогательных технологий:

  • Речевой генератор и коммуникация: люди, которые не могут говорить, а также использовать пальцы, руки и другие части тела для того, чтобы пользоваться клавиатурой, мышью или сенсорным экраном, могут использовать eye tracking для написания сообщений, используя только глаза, а затем с помощью компьютера произносить эти сообщения.

Доступ к компьютеру: сообщения могут быть отправлены по электронной почте, по SMS, в чат или любым другим способом. Фактически можно получить доступ ко всем функциям стандартного планшета или настольного компьютера на основе Microsoft при помощи взгляда. Это дает возможность многим людям посещать школу или сохранить работу, увлекаться хобби, проводить свободное время, оттачивать свои навыки и многое другое.

Управление окружающими предметами: многими бытовыми приборами, такими, как телевизоры, кондиционеры, и даже дверьми, можно управлять при помощи инфракрасного излучения. Люди с ограниченными возможностями, например, имеющие травму спинного мозга, могут использовать компьютер, управляемый взглядом, как пульт дистанционного управления и управлять приборами с помощью взгляда.

  • Как средство участия: eye tracking могут использовать в качестве рабочего средства учителя, родители, ассистенты и другие люди, которые работают с инвалидами. При помощи айтрекера и простого приложения, такого, как Tobii Dynavox Gaze Viewer (Анализатор положения взгляда), вы можете увидеть, в какую область экрана смотрит человек или не смотрит на него вообще и на основе этого строить разговор.
  • Вместе мы сильнее

    Несмотря на то, что eye tracking является простой идеей, были приложены сложные и интенсивные исследовательские усилия, чтобы создать простое в использовании устройство.

    Все продукты производства компании Tobii содержат одну и ту же основную технологию айтрекинга, но она используется разными способами и предназначена для разных областей применения. Одно из преимуществ заключается в том, что специалисты компании Tobii способны использовать сильные стороны и опыт друг друга: то, что их коллеги изучили в области коммерческого айтрекинга для быстрого продвижения потребительских товаров, может использоваться во вспомогательных технологиях и наоборот.

    Компания занимается множеством научных исследований и развитием своих ресурсов, поэтому способна поддерживать относительно низкую стоимость относительно производства, качества и маленького размера айтрекеров. Немногие, даже если такие компании и существуют, работающие в рамках ААС (аугментативной и альтернативной коммуникации) и особенных потребностей, способны на это.

    Ссылка на основную публикацию
    Хороший ламповый усилитель для дома
    Почти у каждого ненормального с гитарой (а иногда даже и без нее) появляется навязчивая идея принести домой фанерный ящик с...
    Файлы mdi чем открыть
    Если вы не смогли открыть файл двойным нажатием на него, то вам следует скачать и установить одну из программ представленных...
    Файлы mdx чем открыть
    MDX - это формат образов дисков, который был создан разработчиками программы DAEMON Tools. Это формат был создан в результате усовершенствования...
    Хороший переводчик английского языка
    Оцените наш проект! Правильный переводчик онлайн позволяет довольно качественно и оперативно выполнять следующие операции: - изучать один либо одновременно несколько...
    Adblock detector