【文章內(nèi)容簡介】 ，粘貼粉和導線 *網(wǎng)絡實時數(shù)據(jù)采集記錄 *臺式機或筆記本系 統(tǒng) 在汽車駕駛員和飛行員工作狀態(tài)研究時，無論室內(nèi)模擬或室外實際環(huán)境中， faceLAB都提供了高精度和寬泛的工作條件。新的 faceLAB4采用 LEADINGEDGE活動照明技術，提高了注視分析的精度和可靠性；雙圖獨立示蹤，如果受試者距離足夠近，就可以得到瞳孔的尺寸和眼球轉(zhuǎn)動。如果條件不夠好， faceLAB仍可作為普通眼動儀使用。 faceLAB的眨眼分析和 PERCLOS疲勞評估，可以實時分析疲勞和睡意狀況，包括眼瞼運動的細節(jié)數(shù)據(jù)，測量是基于眼瞼的位置而不是瞳孔或角膜的開閉。 faceLAB不采用傳統(tǒng)眼動儀的射 頻，超聲或電磁方法，消除了接觸干擾，其獨一無二的視頻追蹤系統(tǒng)提供了單一的數(shù)據(jù)流，無須綜合多個文件以獲得結果。 faceLAB無須獨立的頭部示蹤系統(tǒng)，復雜的校準；可以允許受試者在一定范圍內(nèi)運動和變換姿勢。 faceLAB采用特殊技術使兒童和不配合受試者的校準更加容易。 faceLAB自動產(chǎn)生注視方向、頭部位置和眨眼信號輸出，實驗室中我們有數(shù)字模擬平臺和分析工具軟件，進行眼動實驗時不受屏幕限制， faceLAB使受試者處于真實三維環(huán)境中，受試者離開觀察區(qū)域后或系統(tǒng)突然移動及受阻擋后 faceLAB可立即恢復工作。 可 適用于各種臉型，眼睛和多數(shù)眼鏡，并可以在陽光下或暗房中工作，受試者可以距離攝象機幾十公分到幾米遠。 faceLAB采用的不是傳統(tǒng)的角膜反射技術，而是用一對立體攝象機測量數(shù)據(jù)記入硬盤或經(jīng)過網(wǎng)絡傳輸。 在寬敞的測試環(huán)境中，受試者可以充分展示人的自然行為，受試者自動校準一次后，數(shù)據(jù)以后可以繼續(xù)使用。 EyeTrace XY 1000 眼動儀 用于雙目水平和垂直眼睛移動測量 概述 這是可以測量、記錄和顯示雙目水平和垂直眼動的新型改進系統(tǒng)。采樣速率高達每秒 1000 個采樣集（一個采樣集包括 4個坐標），配合臺式或手提 電腦使用，連接到計算機的聲卡系統(tǒng)上。它采用紅外發(fā)光二極管，固態(tài)光電檢測器和集成電路，它們要裝在輕便眼鏡內(nèi)。 特點 178。使用 4光電檢測器測量每個眼睛的水平和垂直運動 178。采用了伺服控制照明系統(tǒng)以提高穩(wěn)定性 178。能夠達到 1000Hz記錄速率（水平和垂直坐標每秒 1000個采樣集） 178。外部連接容易，插到臺式計算機的聲卡或手提電腦的聲學系統(tǒng)上 178。使用先進的數(shù)字濾波和解調(diào)， CPU占用率小于 10%（ PII 266MHz） 178。外部電子電路由 2個 AA電池供電。配套的可充電 NiMH電池可工作 4小時，包括電池充電器，堿電池可工作10小時。 178。使用舒適的眼睛和細圓電纜 178。包括眼鏡，外部電路盒，必須的電纜、軟件和指導書 軟件 EyeTrace XY 1000在我們的通用平臺 Orbit EyeTrace軟件下工作，包括 Windows98， NT。系統(tǒng)會將測量結果記錄到文件中同時顯示測量結果。本眼動儀包括一些簡單的分析程序和一個閱讀測試分析程序，還包括刺激物產(chǎn)生程序和顯示程序。 測量和記錄原理 178。使用紅外線發(fā)光二極管（ LED），用調(diào)制光（ 2450Hz）照明眼睛。一個光電檢測器用來穩(wěn)定 LED的光輸出幅度。 178。從眼睛反射的光由 4個 水平和垂直放置的光電檢測器接收。兩個光電流相減的結果就是眼位置信號。 178。左右光電流相減為水平眼動，上下光電流相減為垂直眼動。 178。垂直信號移相 90o,與水平信號混合。 178。系統(tǒng)借助計算機聲卡的輸入和輸出。聲卡輸出提供 LED調(diào)制信號，聲卡輸入使計算機處理測量得到的紅外光電流。 178。軟件數(shù)字信號處理：帶通濾波器 2450177。 500Hz，同步解調(diào)器的輸出頻率固定為 1000Hz，可選第二采樣濾波器（輸出頻率 500/250/100Hz ），可選標定特性減少了翻轉(zhuǎn)和傾斜誤差。 技術數(shù)據(jù) 輸出測量頻率： 1000/500/250/100Hz 測量范圍：水平177。 15o，垂直177。 10o 眼鏡孔徑：水平177。 30o，垂直177。 20o 線性度： 10% 分辨率： EyeLink II 高速眼動追蹤 系統(tǒng)及操作簡介 Outlines： 一、眼動實驗室建設簡介： 二、 EyeLink II 系 統(tǒng)簡介： 三、 EyeLink II 操作簡介： 四、眼動儀應用（眼動研究）簡介： 一、西南師大眼動實驗室簡介 1 “行動計劃”資金，整個實驗室耗資 50萬 RMB。其中， EyeLink II型眼動儀價值 4萬美金。我系是內(nèi)地第四家購買此設備的高校（北師大、首師、浙大， CUHK）；第一家從國內(nèi)直接向 外商購買的。 加拿大多倫多大學的 Reingold amp。 Stamp發(fā)明， SR Research ，最初由德國 SCL公 司代理，目前已售出 200臺。第二代比第一 代速度更快。公司網(wǎng)址： 2 眼動實驗室于 2020年底建成，耗資十余萬（見照片 1）。實驗室采用隔音隔光設計，被試在實驗時，與外界有三層隔離。最近的是一層玻璃墻，主試可以透過墻體觀察被試。室內(nèi)配有分體式空調(diào)，環(huán)境舒適。 還裝配有攝像、錄音、投影、打印等 設備，可以進行動景眼動研究。 二、 EyeLink II 系統(tǒng)簡介 1 系統(tǒng)配置和要求： Host PC： 900 MHz 以上 CPU； 4080 GB 硬盤 ；操作系統(tǒng) :Win98SE/Win2020 ；顯卡， 1024x768以上分辨率， 256色； 512MB內(nèi)存 ；反應板 （ IBM679217C， 1。 6G） Subject PC：最快的 CPU以保證信息遲滯 ( 1 GHz ) ； 512 MB內(nèi)存，以儲存位圖 ；操作系統(tǒng)： Win2020/Win XP ； 60 GB硬盤 ；高速顯卡，至少 32 MB顯存， 驅(qū)動程序支持高刷新率和 DirectX 8.；一個 19顯示器，支持高掃描頻率（垂直 150 Hz，水平 93 KHz）。 二、 EyeLink II 系統(tǒng)簡介 2 EyeLink II 的主要特點： ? 高速記錄雙眼位置，數(shù)據(jù)采集率高達 500Hz。 ? 優(yōu)越的空間解析度（ 176。） ,低噪音（ 176。 RMS）。 ? 準確度，平均注視位置誤差 176。 ? 頭部自由 — 沒有扣合帶、顎托或其他固定裝置。 ? 兩種工作方式 — 瞳孔或瞳孔 角膜記錄。 ? 頭盔裝置案工效學原理設計，輕便耐用。 ? 和大 多數(shù)眼睛或隱形眼鏡兼容。 ? 易于設置、校正和確認。 ? 實時操作反饋。 ? 在線數(shù)據(jù)分析，可分辨眼跳、注視、回掃等眼動模式。 ? 強勁的應用程序界面（ API）。 ? 與 EyeLink其他應用軟件兼容。 EyeLink II 系統(tǒng)概覽 眼動追蹤原理 人們一直認為基于視頻的眼動追蹤系統(tǒng)最容易裝配和操作。但是，這種系統(tǒng)的欠缺之處在于數(shù)據(jù)采集率太低，空間分辨率不高，噪音高且容易造成數(shù)據(jù)缺失。 EyeLink公司使用定制的高速相機和高敏度圖像處理技術研制的系統(tǒng)改變了這種現(xiàn)狀。第二代 EyeLink系統(tǒng)擁有優(yōu)異的解析度（ resolution噪音限度＜ ○＝＞和數(shù)據(jù)采集速度（每秒鐘 500次取樣），據(jù)稱是同類產(chǎn)品中性能最優(yōu)異的。這種性能使得該系統(tǒng)的速度噪音非常低，是理想的眼跳分析（ saccade analysis）和眼動追蹤工具。此外，實時的注視位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t（ delay）只有 3毫秒，所以很適合注視跟隨（ gazecontingent）的顯示。 EyeLink II系統(tǒng)包括一個有皮質(zhì)護墊的頭盔，頭盔上固定有三個微型攝像機。頭盔的重心較低，穩(wěn)定性好而旋轉(zhuǎn)慣性 較小，使得整個系統(tǒng)輕巧便利，令被試在實驗中感覺舒適，不易疲勞。系統(tǒng)沒有使用鏡子，操作簡便。兩個分開的攝像機保證既可以進行雙眼追蹤，又能夠任意選擇被試的優(yōu)勢眼而不用像大多數(shù)頭盔式眼動儀那樣進行機械調(diào)整。每個攝像機都有嵌入式照明裝置，經(jīng)過數(shù)字校正可以滿足全視野的照明需求，同時，還可以對周圍環(huán)境的照明條件進行數(shù)字校正。這些保證了系統(tǒng)捕捉瞳孔的優(yōu)越能力。 頭盔上還整合了一個微型的光學頭部追蹤攝像機，這保證了被試在實驗中即使有自然的小范圍頭部移動和說話也仍能保持對注視點的準確追蹤。這種光 學鏡頭有極低的噪音水平，使得計算出的注視位置數(shù)據(jù)和真正的眼睛位置數(shù)據(jù)間只有微小誤差，從而保證這些數(shù)據(jù)可用來進行眼跳分析。相反，其他采用磁鏡頭頭部追蹤設備的頭盔式眼動儀的角度噪音太大，限制了其注視位置數(shù)據(jù)的應用。 EyeLink追蹤眼動的原理是首先利用頭鏡校正，保證面部與屏幕平行，從而視線與屏幕中央垂直。這時，屏幕四角的發(fā)射器成為視平面的原點。進一步經(jīng)過眼鏡校正，將視線和屏幕坐標一一對應起來 —— 即所看的坐標點就是記錄的坐標點。 三、 EyeLink II 操作簡介： EyeLink II 的圖形用戶界面（ Graphic User Interface， GUI） 該界面友好而直觀，用戶可以通過 7個窗口對眼動儀進行獨立控制： 鏡頭設置（ Camera Setup） 設置選項（ Setup Options） 校正窗口（ Calibration Screen） 確認窗口（ Validation Screen） 漂移修正窗口（ Drift Correction Screen） 輸出窗口（ Output screen） 數(shù)據(jù)記錄窗口（ Data Recording Screen） 1 實 驗準備工作（ Pre – Ex） ? EL II 有一系列 configuration files，通過對它們的設置可以控制眼動儀。以下將逐個分析。 ? 在開始記錄眼動之前，要正確地設置眼球和頭部鏡頭并對被試的視線和頭部位置進行校正和確認，確保瞳孔位置和屏幕位置一一對應。 ? 設置和校正不恰當將直接影響數(shù)據(jù)的準確性。 2 系統(tǒng)設置：安置頭盔（ Headband） 安置頭盔需要不斷練習才能 又準又快。頭盔不能太緊， 最好從后往前戴，現(xiàn)緊前螺 栓，后緊頂螺栓，抵住耳朵。 設置鏡頭時可以參照屏幕進 行，要求 前桿與面部平行， 頭鏡位于額中，眼鏡不擋視 線。 2 系統(tǒng)設置： 設置頭鏡（ Head Camera） EyeLink正是利用屏幕四角固定的紅外線發(fā)射器作為坐標來保證視線 和屏幕中央垂直。屏幕的刷新率為 800179。 600，因此，數(shù)據(jù)也以次坐 標系標定視線位置。為避免噪音，一般會盡量避免實驗環(huán)境中特別 是被試后方的光源，眼鏡旁各附有兩個光源，可以滿足給眼睛供光 的需求。 2 系統(tǒng)設置： 設置眼鏡（ Eyes Camera） 一看距離，二看高度，三看偏斜，四看中心，五看焦距。 2 系統(tǒng)設置： 設置鏡 頭感光度（ Thresholding the Cameras） 實際上就是瞳孔的透光度，它可以自動 或手動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時只需按鍵盤上下箭 頭鍵，非常方便。 過低的閾限會造成陰影，而過高的閾限 會增加噪音量。 2 系統(tǒng)設置：鏡頭設置窗口 2 系統(tǒng)設置： GUI 設置選項？ 2 系統(tǒng)設置： 設置鏡頭感光度（ Thresholding the Cameras） 實際上就是瞳孔的透光度，它可以自動 或手動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時只需按鍵盤上下箭 頭鍵，非常方便。 過低的閾限會造成陰影，而過高的閾限 會 增加噪音量。 2 系統(tǒng)設置：鏡頭設置窗口 2 系統(tǒng)設置： GUI 設置選項？ 2 系統(tǒng)設置： Calibration Screen 2 系統(tǒng)設置： Validation Screen 2 系統(tǒng)設置： Drift Correction Screen 2 系統(tǒng)設置： Output Screen 2 系統(tǒng)設置： Data Recording Screen 3 軟件介紹： Windows SPC 軟件結構 3 軟件介紹： 程序?qū)虻哪０鍖蛹壗Y構 ? 所有模板都基于“ simple“。 ? 每一模塊完成某個特 殊功能。 3 軟件介紹： Programming – Oriented Templates ? Simple: 基礎的實驗模板，引導其他所有模板的結構。 ? Text: 引導位圖的使用。它顯示包括源代碼在內(nèi)的四個版面的文本。 ? Picture: 類似于 Text，但只顯示兩張圖片 (BMP files) ，從硬盤裝載。 ? Eyedata: 引導實時聯(lián)線數(shù)據(jù)的使用，顯示眼動位置指針的同時進行記錄，然后從試驗中回放數(shù)據(jù)。 ? Gcwindow: 運行一個快速注視跟隨窗口（ gazecontingent window），可以用圖片也可以用文本作為材料。 ? Control: 使用注視點數(shù)據(jù)對窗口中的特定項目進行選擇，可用來開發(fā)眼控計算機界面。 3 軟件介紹：模板主程序 () ? 初始化（ In