什么是眼动的技术

⑴ 请问眼动测试是什么

又称 眼动实验，你可以在网络里看。
眼动测试，就是通过视线追踪技术，监测用户在看特定目标时的眼睛运动和注视方向，并进行相关分析的过程。过程中需要用到眼动仪和相关软件。早期人们主要利用照相、电影摄影等方式来记录眼球运动情况，现在利用眼动仪等先进工具，可以得到更加精确的记录。

眼动实验的原理主要是：目前热门的视线追踪技术，主要是基于眼睛视频分析（VOG，Video
oculographic）的“非侵入式”技术，即用摄像机将眼睛运动录下来再通过图像分析判断视线落点，且传感器与用户没有直接接触。有些采用此类技术的仪器可以允许用户自由活动，如Tobii的X60/120和T60/120系列的裸机，但有时也会通过一些方式限定用户的活动范围，比如要求用户把下巴放在固定的支架上，以获得更准确的数据。

我们知道，用户的视线在移，眼球也在转动，所以要推算出用户的视线方向，就得在眼睛图像中找到某种在眼球转动时也保持不变的特征，并计算其与瞳孔中心（其中心线即视线方向）间的向量关系。

视线追踪技术中广泛运用的方法叫做“瞳孔—角膜反射方法”（the pupil center cornea reflection
technique），其所利用的眼动过程中保持不变的特征，是眼球角膜外表面上的普尔钦斑（Purkinje
image）——眼球角膜上的一个亮光点，由进入瞳孔的光线在角膜外表面上反射（corneal reflection）而产生。

由于摄像机的位置固定、屏幕（光源）的位置固定、眼球中心位置不变（假设眼球为球状，且头部不动），普尔钦斑的绝对位置并不随眼球的转动而变化（其实，头部的小幅度运动也能通过角膜反射计算出来）。但其相对于瞳孔和眼球的位置则是在不断变化的——比如，当你盯着摄像头时，普尔钦斑就在你瞳孔之间；而当你抬起头时，普尔钦斑就在你的瞳孔下方。这样一来，只要实时定位眼睛图像上的瞳孔、和普尔钦斑的位置，计算出角膜反射向量，便能利用几何模型，估算得到用户的视线方向。再基于前期定标过程（即让用户注视电脑屏幕上特定的点）中所建立的用户眼睛特征与电脑屏幕呈现内容之间的关系，仪器就能判断出用户究竟在看屏幕上的什么内容了。

定位瞳孔中心的位置是视线追踪技术中的关键一步，但一个问题是，相比于虹膜与眼白之间的极其明显的分界线来说，瞳孔和虹膜之间的分界线并没那么清晰，特别是咱黑眼睛黄皮肤。因此，研究者为了提高这一步的精准度，又设计了“亮、暗瞳差分方案”，即：交替用不同方位的光源向人眼发出近红外线，然后在每两帧相邻的图像中，分别获取用户明亮的瞳孔（bright
pupil，亮瞳）和暗淡的瞳孔（dark pupil，暗瞳），进行叠加差分，从而更清晰地“抠”出瞳孔，再计算瞳孔的质心和形状等参数。

究竟拍到的是“亮瞳”还是“暗瞳”，这取决于摄像头是否与光源共线。如果摄像头与光源在同一条线上，则摄像头拍到的瞳孔是被光照亮的，也就是“亮瞳”。这和拍照时，相机闪光灯直对着拍摄对象时照片上会出现“红眼”的原理是类似的（忍不住想提一下，网络说红眼是因为闪光灯使瞳孔暂时变大，其实有点扯，首先不相关，其次瞳孔在强光下会变小，不然岂不被闪瞎了眼）。如果二者不共线，则拍到的就是正常的“暗瞳”了。所以，支持亮暗瞳追踪的眼动仪上都有两套位置不同的近红外光源。

之所以要用近红外线，是因为人眼无法察觉到，不至于晃眼，影响用户。这些光束很弱，只要研究者按照眼动仪说明书上指示的距离安排用户就坐（比如离眼动仪60cm以上），用户即便在工作的眼动仪前待8个小时也不会有放射性危险。

与上述“非侵入式”技术相对应的视线追踪技术，则需要用户与测试设备上的传感器直接接触。比如早期的眼动测试会在测试者的眼睛里塞进一个类似硬质隐形眼镜的东西，监测随着眼睛运动而不断变化的磁场，从而知道你在看什么地方，或者在测试者的眼睛周围贴上电极，监测电位变化。这些方法听着有点慑人，操作起来也麻烦，但获取的数据比较准确。

那么，普通的商用眼动测试究竟能有多精确呢？这就得看测试用眼动仪的具体参数了。分空间和时间两个维度：空间上的相关参数有精确度、漂移和屏幕尺寸，时间上的参数是采样率（延时）。比如：Tobii
X120的精确度是0.5度，随时间的漂移在0.3度内，如果以用户距离屏幕60cm计算的话，则偏移量约在0.13mm；其采样率为120Hz，则延时在17ms，因为每隔两帧才能算一次瞳孔。但有研究者发现，实际测试中的位置偏差要比这里算出来的值大很多，可能与用户移动头部、或定标问题有关。如果用tobii这一系列做阅读测试的话，很可能无法准确定位用户到底在看界面上的哪一行字。因此在作分析时，要避免太相信结果中所给出的注视点。

同时在做测试时，也应尽量遵守实验规范。现在的商用眼动仪一般都能对头动进行补偿计算，但是，即便眼动仪允许用户自由活动，也有一个规定的头动范围，比如Tobii
X60和T60型号的头动范围在44×22×30cm（长宽高），而X120和T120的频率高、允许的头动范围更小，为30×22×30cm（长宽高），测试时应保证用户的头动幅度在此范围内。而在定标时，则应允许用户在规定范围内的移动头部，在定标阶段将头动纳入考虑。
http://ke..com/view/1508093.htm

⑵ 为什么人们要用眼动技术研究阅读

每天，我们从外部世界获得的信息中有90%以上来自眼睛。心理学家很早就开始通过直接观察眼球运动直接对心理过程进行研究。例如，在本世纪20年代国外就有人在没有任何仪器的情况下，使用肉眼观察眼动来研究广告心理学[1]。现在通常用照相技术和眼动仪对眼动进行分析研究[2]。心理学家认为眼球运动是视觉过程的直接反应，并且反映了多种人类认知活动，受到多种认知因素的影响，如眼球的运动与注意、预期、记忆、推理、阅读等认知活动都有密切的关系。

有关阅读中眼动的研究最早可以追溯到19世纪末法国学者Lamare和Jaral 以及Heuy的工作[2]。此后，人们试图通过研究眼动中注视点的顺序和眼跳动来了解阅读背后的知觉过程。近20多年，由于心理语言学研究的深入和眼动技术的发展，研究者开始尝试把眼动作为人阅读过程的指示器。眼动记录是一种比较自然、干扰较小的过程，与心理学中其它研究方法相比，有其特殊的优越性，因而使得这一领域的研究变得异常活跃[2]。然而，由于阅读过程的复杂性，眼动记录能在何种程度上反映阅读过程中的认知活动呢？研究者已对这个问题做了大量的基础研究工作，对于眼球运动的一些基本问题进行了深入的探索。这些探索的结果还主要是来自西方心理学家工作。

2 眼动技术在阅读研究中的几个基本问题

经过多年的研究，人们发现了眼球运动和认知活动有基本对应关系。任务难度越大，认知因素就越多地参与、塑造并决定了低水平、反射性的眼球运动行为。如E.Kowler对预期追踪是源于习惯性行为还是源于认知预期的问题进行了研究。结果发现，在“没有线索”的实验中被试倾向于按上次刺激运动的方向反应，这更多是一种习惯性活动，而在有认知线索的情况下，认知线索对预期眼球跟踪产生了明显的影响[3]。眼动与知觉和认知过程之间的关系是过去15年间眼动研究的中心问题[2]。随着研究方法的进步，研究者也发现认知因素在很大程度上决定了自然任务状态下的眼球运动。一些基本问题的深入探讨为阅读过程研究提供了重要的基础。

2.1 眼脑距离

所谓眼脑距离是指眼球运动与大脑加工之间的联系，可以用视觉过程和认知加工过程之间的延迟来描述。将眼动技术应用于阅读加工的研究，基本前提就是眼球运动能够反映即时的阅读加工过程。Just等人假设，当眼球离开一个词时，表明他对此词加工完成并且转向下一个词的加工，因此注视时间可作为一个即时的词加工指标。也就是说视觉过程与认知加工过程之间的延迟很短。大量的研究结果也基本支持这种假设。在阅读中眼睛不是平滑、连续地运动，而表现出几种运动方式，即眼球振颤、眼跳（Saccade）、回扫(Regression)、和注视(Fixation)。读一篇文章，眼睛通常先在某个地方注视一段时间，然后做一个很快的眼跳，这样眼睛便移到了下一个注视位置；每当读完一行，眼睛便进行一次大幅度的换行；有时眼睛还会重新回到原来读过的地方——回扫。眼睛注视时间一般在200-400毫秒之间，眼跳时间一般很短只有10―40毫秒。研究发现，在眼跳的时候，眼睛几乎不能获取信息，主要的认知加工就是在注视时进行的[4]。Rayner等发现，当文章的难度加大时，认知加工过程变得复杂和困难，眼跳的距离一般变短，被略过的词数减少，而回扫的次数明显增加，平均注视时间变长[4]。从高频单词、预测性高的单词上的眼动模式可以看出阅读中的认知加工和眼动过程是密切联系的。在一般的文章中，单词的频率和长度是高相关的，控制了单词的长度后，注视时间上仍然有很强的频率效应[4]。严格匹配了句子中不同预测性单词的频率和词长，发现单词的预测性越强，单词上的注视时间越短[8]。McConkie等还发现了首次注视点的位置受到了词形的约束[5]。这些结果显示了眼动与认知加工在时间上是一致的，在空间上也是一致的。总之，在即时的基础上，眼球运动基本上受到了认知加工的影响并反映了认知加工活动。

2.2 溢出效应和前视效应

尽管眼动数据对理解阅读过程提供了大量的信息，但是它们并不是完全对应的。如，在注视时间中除认知加工过程外还包含一个单纯的运动激发过程。低水平的视觉和感觉因素也会影响在单词上的注视时间和移向下一个单词的眼跳长度[4]。而且一次单独的注视活动也可能包括多个认知过程。这些因素都可能影响即时理解过程的测定。在阅读过程中，很多单词的加工开始于注视这些单词之前，而另一些单词在注视点离开之后还会被加工。也就是说，单词不仅仅在单一的注视中被加工。“溢出效应”（spillover effect）和“前视效应”（preview effect）就是这种现象的具体反映。

有些研究发现，阅读中不仅低频词的注视时间比高频词的注视时间长。而且，低频词后面的单词或区域的注视时间也会相对较长。这种现象就被称为“溢出效应”。例如：在下列句子中，比较被试在两种条件下眼动过程发现，在阅读替换句时，被试不仅在句中低频词（walte、gondola）上的注视时间比在原句中高频词（music、vehicle）上的注视时间长30—90毫秒。而且，被试在低频词的下一个词（captured、moved）上的注视时间也增加了30—40 毫秒[6]。这表明与低频词相关的加工过程可能影响到对下一个词的加工。在歧义消解研究领域中，研究者就将这种影响效应作为歧义消解过程的一种反映。由于歧义词的通达和信息整合会影响到后面的阅读过程，在歧义词后面几个单词（解歧区）上的注视时间会比非歧义词后面几个单词上的注视时间长。所以研究者会考察读者在歧义词和歧义词后解歧区上的注视时间（阅读时间）来推测大脑对歧义词等的加工过程。

另一种效应的存在是因为阅读中，读者的旁视野会从注视点以外的区域中获得有用的加工信息，这些信息的获得会使后面的阅读加工过程变得容易。这种效应就被称为“前视效应”。很多研究中都发现和利用了这种效应。早在1907年，Dodge指出从旁视野中获得的信息能够缩短对注视点上单词的命名反应时[7]。在自然的阅读过程中，读者每次眼跳移动8个字母的位置，大约1.5个单词。短的单词常常会被跳过，而六个字母以上的单词一般不会被跳过。读者忽略掉的这些短词，可能是读者从旁视野提前获得了这些词的部分信息，并在注视它们之前就通达了意义[4,6,8]。很多研究阅读的技术，如计算机移动窗**术，忽略了“前视效应”的存在，因而不如用眼动技术研究阅读过程接近自然阅读状态。根据这种效应，McConkie 等创建了眼动随动显示（eye movement contingent display）技术[2,4]。这种技术主要有两种范式，一种被称为移动窗口范式，一种是边界范式。移动窗口范式是在注视点的附近设定一个“窗口”，“窗口”之外的内容以某种方式改变，眼跳到新注视点处出现新的窗口。这种范式能够近似的确定读者阅读的知觉广度[4]。而边界范式在眼跳越过某一设定的边界时变化一次呈现内容，以确定从旁视野中被试能够获得何种信息[4,8]。

2.3 知觉广度

读者在一个注视点上能够知觉的范围不止一个单词。知觉广度是注视点周围可以获得有用信息的区域。用眼动数据对阅读过程进行较精确的推测时，了解知觉广度范围的大小和从知觉广度中提取的信息类型是很重要的。

2.3.1 知觉广度范围

很多研究表明，单次注视的知觉广度是有限的。利用上述眼动技术——移动窗口范式，通过不断变换呈现窗口的大小，可以精确测量被试知觉广度的大小。其基本原理是，当呈现窗口小于人的知觉广度时，阅读速度减慢。研究发现，英文阅读时读者从当前注视点得到信息的范围是从注视点左边3―4个字母到注视点右边大约15个字母的位置之间。识别单词的信息局限在注视点右边5―7个字母的范围中,所以这个范围被称作识别范围。这表明知觉广度范围在注视点两侧是不对称的。O’Regan等发现了英文中眼睛注视词的最佳位置接近词的中间或中间偏左的位置上，注视点落在这些位置上，被试命名词或词汇判断的反应时间最短[9]。在阅读过程中，注视点偏离最佳位置加大将会导致再次注视频率的上升[10]。在从左到右书写的文字中（如英文），注视点右边的知觉广度范围较大，而在从右到左书写的文字中（如希伯来文），注视点左边的知觉广度范围较大，说明知觉广度的不对称性受到了阅读主导方向的影响[4]。

知觉广度范围的大小还受到许多其它因素的影响，例如，文章难度会影响读者的知觉广度，难度较大的文章知觉广度的范围较小。知觉广度范围还受语言正字法空间特性的影响，如与拼音文字的读者相比，阅读中文和日文的读者的知觉广度范围较小[4]。阅读过程中，知觉广度的范围局限在单行内，也就是说注视点无法提取到下一行文字中的信息的[4]。

2.3.2 从知觉广度中获得的信息

读者从知觉广度范围中获得阅读过程所需要的多种信息。在识别范围内，可以获得识别某个单词需要的所有信息。而在识别范围之外的区域中，读者也可以获得多种有用的信息。那么这些信息又是什么样的呢？有一种设想认为从旁视野中能获得单词的发音信息，但是研究发现在首音节相同的情况下，旁视野中的启动词write并未对目标词rough的命名有促进效应。研究者认为读者可以从旁视野中得到单词的视觉特征。如Rayner等发现在旁视野中出现字形相似的词会促进对后来注视的目标词的命名反应。Rayner和McConkie等人提出了“起始字母识别假设（preliminary letter identification hypothesis）”来解释在旁视野中获得了何种信息。这种假设认为读者可以从旁视野中获得单词中前几个字母的信息，这种信息可以为后面字母的识别提供必要的语境信息（如视觉信息或正字法规则），也可能促使注意集中在没有被识别的字母上而促进了对单词的识别[7]。研究中发现无论启动词在注视点的左边还是右边，启动词与目标词的前若干个字母相同确实会促进对目标词的命名。

Rayner 和 McConkie等人的研究还发现读者在旁视野中不能获得语义信息，识别范围外的区域中获得信息并不都促进单词的识别[7,11]。

2.4 注视时间与词汇通达

影响词汇通达的因素（如词频、词长和单词的可预测性等）也影响了单词上的注视时间，这一事实使研究者一般认为：单词上的注视时间基本对应于词汇通达时间，并在一定程度上决定了眼跳时间。但是“溢出效应”和“前视效应”都会影响某个单词上的注视时间，研究者应该考虑的是在一个单词上的注视时间多大程度上反映了对单词的加工时间。心理学家们在研究中提出了不同的眼动控制模型，试图说明眼动过程与词汇通达过程的对应关系。其中，Morrison提出的眼动控制模型将词汇的通达作为眼球移动的启动点，而注意的转换在真正的眼球运动前面。因而，这个过程是⑴词汇通达⑵注意转换到下一个注视的位置⑶眼球的移动[2]。也就是说，注视时间内完成了词汇的通达并且可以发出眼球移动的指令。Morrison在研究中操纵了阅读中刺激的起始的延迟时间，发现延迟时间长度强烈的影响了注视时间的长度，这说明了注视时间受到了直接控制，一定程度上说明了词汇通达与注视时间的直接对应关系[12]。

但是，注视时间并不仅仅反映了词汇通达的过程。Rayner 等对注视时间与词汇通达、文章整合过程的关系进行了讨论[6]。Schustack, Ehrlich 和Rayner进行实验对这个问题做了最为直接的检验。实验中被试阅读同样的一段文章并对出现在屏幕上的目标词命名。结果显示了注视时间反映的不单是词汇通达过程还包括文章整合的过程[6]。

当然，注视时间的变异大部分是由词汇通达过程引起的，利用眼动技术来研究即时的阅读过程是可以接受的。但是，在利用眼动的数据来解释某些阅读过程时，应该考虑到如前视效应，溢出效应等多种因素的影响，才可能得到可信的推论。

⑶ 微软Windows 10将内置眼动追踪技术 到底什么是眼动追踪技术

目前微软正与眼动追踪技术的领导者瑞典Tobii公司合作，通过为Windows 10提供Tobii产品原生支持，使Windows能追踪用户视线，为用户提供除键鼠及触摸之外的新型互动形式。
Tobii眼动追踪仪使用双传感器精确测量距离信息，为眼球创建“TrueEye”真实3D生理模型，从而能对常见的眨眼，头部运动作出补偿，可容忍的头部运动范围超越市面上其它对手。

⑷ 眼动仪怎么说话的原理

眼动仪说话的原理如下。

眼动仪中有一种眼动结合语音辅助交互装置，包括，语音单元、定位单元以及主控单元；语音单元用于获取用户的声音信号，将声音信号传输至主控单元；定位单元用于获取注视点信号，并识别注视点信号对应的位置信息。

将包含位置信息的注视点信号传输至主控单元；主控单元用于获取注视点信号，并将包含位置信息的注视点信号转换成屏幕坐标；还用于获取声音信号，识别声音信号中的控制指令，在相应的屏幕坐标上实施控制指令。

就是追踪人的眼睛看了什么东西，有个摄像头可以把你前方的场景录下来，在视频上有个叉叉，那个叉叉就是你的视线焦点了！我们新买了一个叫Dikablis的眼动仪，还不错呢，还能自动分析一些数据。

眼动仪的介绍

眼动仪用于记录人在处理视觉信息时的眼动轨迹特征，广泛用于注意、视知觉、阅读等领域的研究。现有不同厂家生产的多种型号的眼动仪，如EyeLink眼动仪、EVM3200眼动仪、faceLAB4眼动仪、EyeTrace XY 1000眼动仪。

⑸ 眼动仪的原理

现代眼动仪的结构一般包括四个系统，即光学系统、瞳孔中心坐标提取系统、视觉和瞳孔坐标叠加系统以及图像和数据记录与分析系统。眼球运动有三种基本方式:注视、迅速扫视和追踪运动。眼动能够反映视觉信息的选择模式，对于揭示认知加工的心理机制具有重要意义。从研究报告来看，利用眼动仪进行心理学研究的常用数据或参数主要有:注视点轨迹图、眼动时间、在迅速扫视方向上的平均速度时间和距离(或振幅幅度)、瞳孔大小(面积或直径、单位像素)。