Semalt Expert: Τρέχουσες τάσεις στην τεχνολογία παρακολούθησης ματιών

Όταν σκεφτόμαστε την πρώιμη ιστορία της παρακολούθησης των ματιών και των ορόσημων που δημιουργήθηκαν, έχει εξελιχθεί σε μια πολύπλευρη βιομηχανία που αγγίζει πολλούς τομείς. Για να κατανοήσουμε περαιτέρω τι είναι η παρακολούθηση των ματιών, πρέπει πρώτα να καθοριστούν όλα σχετικά.

Η Julia Vashneva, Διευθυντής επιτυχίας πελατών της Semalt Digital Services, παρέχει πληροφορίες σχετικά με τις τελευταίες τάσεις των τεχνολογιών παρακολούθησης ματιών, βασιζόμενοι στην τεχνογνωσία και την εκτενή εμπειρία συνεργασίας με την CoolTool , εταιρεία έρευνας αγοράς.

Η παρακολούθηση των ματιών μπορεί να οριστεί ως μια συλλογή οφθαλμικών δεδομένων. Τα δεδομένα συλλέγονται μέσω μη παρεμβατικών συσκευών, όπως ένα απομακρυσμένο ή ανιχνευτή ματιών στο κεφάλι. Η μη παρεμβατική συσκευή χρησιμοποιεί μια κάμερα καθώς και μια πηγή φωτός υπερύθρων. Η πηγή φωτός κατευθύνεται προς το μάτι καθώς η κάμερα παρακολουθεί και καταγράφει οφθαλμικά χαρακτηριστικά (π.χ. διάμετρος μαθητή, συχνότητα αναλαμπής, περιστροφικές κινήσεις). Τα συγκεντρωτικά δεδομένα συγκεντρώνονται από λογισμικό ανάλυσης παρακολούθησης ματιών και αναλύονται τα αποτελέσματα.

Το λογισμικό εντοπισμού ματιών χρησιμοποιείται επί του παρόντος στην έρευνα μάρκετινγκ και συσκευασίας καταναλωτών, στην ακαδημαϊκή, ιατρική και συμπεριφορική ψυχολογική έρευνα, καθώς και στην έρευνα και εφαρμογή προσομοίωσης ανθρώπινου παράγοντα και προσομοίωσης παιχνιδιών. Καθώς οι ερευνητές βρίσκουν νέους τρόπους εφαρμογής για παρακολούθηση των ματιών, το πεδίο επεκτείνεται δραματικά. Ακόμη και ο στρατός έχει χρησιμοποιήσει κράνη παρακολούθησης ματιών για πιλότους μάχης στις εξελιγμένες οθόνες head-up (HUDs) για τακτικό πλεονέκτημα.

Κατά τη συζήτηση της παρακολούθησης των ματιών, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τους τέσσερις βασικούς τύπους κινήσεων των ματιών που αποτελούν τη βάση της τεχνολογίας παρακολούθησης των ματιών που περιλαμβάνουν:

  • Σακκάδες. Θεωρούνται ως πολύ γρήγορες κινήσεις του ματιού που αλλάζουν απότομα στο σημείο στερέωσης. Μπορεί να είναι μικρές κινήσεις κατά την ανάγνωση ή μεγάλες κινήσεις όταν κοιτάζετε γύρω από ένα ολόκληρο δωμάτιο. Γενικά, έχουν αντανακλαστικό χαρακτήρα, αλλά μπορούν επίσης να προκληθούν εθελοντικά. Οι πιο συχνές σακκαδικές κινήσεις των ματιών συμβαίνουν κατά τη διάρκεια του ύπνου ενός ατόμου.
  • Ομαλές κινήσεις επιδίωξης. Πολύ πιο αργή από άλλες μορφές κίνησης των ματιών, το Smooth Pursuit Movement είναι μια εθελοντική κίνηση ερεθισμάτων του fovea (ένα μικρό τμήμα του αμφιβληστροειδούς όπου η οπτική οξύτητα είναι η υψηλότερη). Το άτομο έχει την εθελοντική ικανότητα να παρακολουθεί ή να αγνοεί τα ερεθίσματα. Υπάρχουν εκείνα τα εκπαιδευμένα άτομα που είναι σε θέση να κάνουν μια ομαλή κίνηση επιδίωξης χωρίς την παρουσία ερεθισμάτων (κινούμενος στόχος).
  • Κινήσεις Vergence. Σε αντίθεση με άλλους τύπους κινήσεων των ματιών, ενώ και τα δύο μάτια κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση, οι κινήσεις σφυρηλάτησης είναι αποσυνδετικές. Οι οπτικές γραμμές κάθε ματιού μπορούν να δουν ένα αντικείμενο που βρίσκεται είτε κοντά είτε σε απόσταση. Η συστολή των μαθητών αυξάνει έτσι το πεδίο της αντίληψης και οξύνει την εικόνα της φούβας (αμφιβληστροειδής).
  • Vestibulo-οφθαλμικές κινήσεις. Αντισταθμίζοντας την κίνηση της κεφαλής, οι οφθαλμικές οφθαλμικές κινήσεις βοηθούν στη σταθεροποίηση οπτικών εικόνων εξωτερικών παλμών. Η επιφάνεια του αμφιβληστροειδούς αντισταθμίζει την εικόνα "ολίσθηση" ανιχνεύοντας παροδικές αλλαγές (κίνηση κεφαλής) προσαρμόζοντας έτσι μέσω διορθωτικών κινήσεων των ματιών. Η προσαρμογή της αντιστάθμισης είναι μάλλον αργή, λόγω των κινήσεων του κεφαλιού καθώς και της αισθητηριακής απόκρισης

Ποιος εφαρμόζει την παρακολούθηση ματιών

Κάθε μέρα, οι εφαρμογές παρακολούθησης ματιών χρησιμοποιούνται με δημιουργικούς νέους τρόπους. Όταν κάποιος σκέφτεται πόσο καθημερινά χρησιμοποιεί ένα άτομο τα μάτια, δεν είναι περίεργο που οι πληροφορίες που συλλέγουν είναι χρήσιμες για σχεδόν κάθε κλάδο. Μια τέτοια βιομηχανία είναι η έρευνα αγοράς. Οι πληροφορίες που συγκεντρώθηκαν από την έρευνα παρακολούθησης ματιών έχουν χρησιμοποιηθεί στο σχεδιασμό συσκευασιών, καθώς και σε διαφημίσεις.

Τα επαγγελματικά αθλήματα χρησιμοποιούν την τεχνολογία παρακολούθησης των ματιών ως ένα πλεονέκτημα για τη βελτίωση της απόδοσης ενός αθλητή συνδυάζοντας βιομηχανικά, φυσιολογικά και συμπεριφορικά δεδομένα για να παρέχουν ένα εργαλείο μέτρησης για ατομική βελτίωση. Οι επαγγελματίες της συμπεριφοράς και της νευροεπιστήμης έχουν χρησιμοποιήσει την τεχνολογία παρακολούθησης των ματιών στην αξιολόγηση των δεξιοτήτων ανάγνωσης, της δυσλεξίας, της κινητικής λειτουργίας, καθώς και της ακουστικής και της επεξεργασίας εικόνας. Με τη χρήση οπτικών ερεθισμάτων βασισμένων στην οθόνη και συσκευών παρακολούθησης ελεύθερης κίνησης κεφαλής, οι ερευνητές έχουν βρει νέους τρόπους για τη μέτρηση και την αξιολόγηση και την έλλειψη λειτουργιών κινητήρα, καθώς και χρησιμοποιώντας απτές προσεγγίσεις για τη διόρθωση μεμονωμένων ελλείψεων.

Ένας νέος τομέας παρακολούθησης των ματιών είναι μια έρευνα που βασίζεται στο βλέμμα. Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει εργαλεία που μπορεί τελικά να αλλάξουν την αλληλεπίδραση μεταξύ ανθρώπου και υπολογιστή. Η έρευνα επικεντρώνεται στη χρήση των ματιών για τον έλεγχο του δρομέα ενός υπολογιστή. Αντί να χρησιμοποιεί ποντίκι, ραβδί χαρά ή δισκίο γραφής, ο χρήστης θα ελέγχει τις ενέργειες του υπολογιστή μέσω της κίνησης των ματιών και της αναλαμπής.

Ο ακριβής τρόπος λειτουργίας της παρακολούθησης ματιών για τον κοινό λαό μπορεί να εξηγηθεί με όχι τόσο απλούς όρους. Η παρακολούθηση των ματιών από την αρχή έχει χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση και την αξιολόγηση της οπτικής προσοχής ενός ατόμου. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι μέτρησης μιας τέτοιας προσοχής, αλλά ο πιο συνηθισμένος είναι η μη παρεμβατική μέθοδος.

Μη ενοχλητική απομακρυσμένη παρακολούθηση ματιών

Η βασική ιδέα της μη ενοχλητικής απομακρυσμένης παρακολούθησης των ματιών είναι η αντανάκλαση του κερατοειδούς κέντρου μαθητή (PCCR). Αυτή η ιδέα χρησιμοποιεί μια απομακρυσμένη πηγή φωτός για να φωτίσει το μάτι, το οποίο προκαλεί αντανακλάσεις και επιτρέπει σε ένα σύστημα εγγραφής κάμερας να συλλάβει δεδομένα απεικόνισης. Η εικόνα που τραβήχτηκε στη συσκευή εγγραφής (κάμερα) προσδιορίζει διάφορες αντανακλάσεις μεταξύ των αντανακλάσεων των μαθητών και του κερατοειδούς. Μόλις συλλεχθούν οι πληροφορίες, χρησιμοποιείται ένας πίνακας υπολογισμού γωνιακού διανύσματος για τον σχηματισμό συγκεκριμένων γεωμετρικών ανακλαστικών χαρακτηριστικών που αποτελούν τη βάση της κατεύθυνσης του βλέμματος.

Ανάλογα με το λογισμικό διαμόρφωσης οφθαλμών που χρησιμοποιείται, ο υπολογισμός της κατεύθυνσης του βλέμματος επιτρέπει διάφορους αλγόριθμους επεξεργασίας εικόνας καθώς και τρισδιάστατα μοντέλα του ματιού σε σχέση με το σημείο του βλέμματος. Με μάλλον απλούς όρους, η διαδικασία καταγράφει τις κινήσεις των προτύπων των ματιών, αξιολογεί τις βασικές αρχές του μοτίβου των ματιών, εστιάζει σε παραμέτρους σημείου του βλέμματος και σχηματίζει μια συλλογή δεδομένων τα οποία όταν αναλύονται δίνουν στον τελικό χρήστη συγκεκριμένα ερμηνευτικά δεδομένα και αποτελέσματα. Τα αποτελέσματα μπορούν να μετρήσουν οτιδήποτε από το εύρος προσοχής ενός εργαζομένου, έως τη στερέωση σε ένα συγκεκριμένο αντικείμενο. Για να εξηγήσουμε περαιτέρω, ένα παράδειγμα της διαδικασίας είναι το εξής:

  • Ο ερευνητής παρακολούθησης ματιών επιθυμεί να προσδιορίσει συγκεκριμένες εικόνες σε έναν υπολογιστή (π.χ. ένα εμπορεύσιμο προϊόν). Υπάρχουν πανομοιότυπες εικόνες του προϊόντος σε οθόνη υπολογιστή με διαφορετικές παραλλαγές (χρώμα, μέγεθος κ.λπ.) Ο ερευνητής επιθυμεί να προσδιορίσει σε ποιες από τις εικόνες εστιάζει ο χρήστης του υπολογιστή (με τη σειρά του θα είναι σε θέση να προσδιορίσει ποιο εικόνα του προϊόντος είναι αισθητικά. ευχάριστο στον χρήστη). Η διαδικασία του συστήματος παρακολούθησης ματιών περιλαμβάνει ένα σύστημα εγγραφής, έναν προβολέα και μια σειρά πολύπλοκων αλγορίθμων. Αρχικά, ο προβολέας δημιουργεί μια υπέρυθρη εικόνα φωτός των ματιών. Στη συνέχεια, το σύστημα εγγραφής της κάμερας λαμβάνει πολλές εικόνες με υψηλό ρυθμό καρέ του μοτίβου των ματιών του χρήστη (π.χ. σε ποιες από τις εικόνες στην οθόνη εστιάζει ο χρήστης).
  • Οι αλγόριθμοι επεξεργασίας απεικόνισης (συγκεκριμένα, λογισμικό παρακολούθησης οφθαλμών ειδικά για την παρακολούθηση εικόνων) προσδιορίζουν συγκεκριμένες λεπτομέρειες για τα μάτια και τα ανακλαστικά σχέδια του χρήστη. Τέλος, με βάση τις συγκεντρωτικές λεπτομέρειες απεικόνισης, το λογισμικό υπολογίζει τα σημεία θέσης και βλέμμα των ματιών. Στη συνέχεια, αυτά τα δεδομένα ερμηνεύονται σε ποια από τις εικόνες στην οθόνη του υπολογιστή έχει εστιάσει την προσοχή του χρήστη (έτσι ο ερευνητής μπορεί να προσδιορίσει σε ποια από τα εμπορεύσιμα προϊόντα έχει επικεντρωθεί μια συγκεκριμένη ομάδα τελικών χρηστών).
  • Καθώς το πεδίο της τεχνολογίας παρακολούθησης των ματιών επεκτείνεται σε διάφορους τομείς, έρχονται ερωτήματα σχετικά με την αποτελεσματικότητά της καθώς και ανησυχίες για τη λήψη ακριβών δεδομένων. Σε μια τέτοια ανησυχία είναι εάν το αναβοσβήνει επηρεάζει τα αποτελέσματα παρακολούθησης των ματιών. Καθώς το μάτι κάποιου είναι μια ακούσια δράση, γενικά δεν μπορεί να ελεγχθεί. Όσον αφορά την παρακολούθηση των ματιών, η αναλαμπή φαίνεται να εμποδίζει το βλέφαρο και τον κερατοειδή όταν κλείνει το βλέφαρο. Καθώς τα δεδομένα αντανάκλασης του κερατοειδούς είναι απαραίτητα στη συλλογή δεδομένων παρακολούθησης ματιών, κατά την ανάλυση των τελικών αποτελεσμάτων τα σημεία δεδομένων που λείπουν ενσωματώνονται είτε με χειροκίνητη εξαγωγή είτε με αυτόματη εξαγωγή από το λογισμικό παρακολούθησης ματιών. Αν και η εξαγωγή δεδομένων μπορεί να μην είναι 100%, είναι αρκετά κοντά για να εξαχθούν ακριβή συμπεράσματα δεδομένων.

Ακόμα ένα άλλο ερώτημα προκύπτει ως προς το εάν η κίνηση του κεφαλιού επηρεάζει τα αποτελέσματα παρακολούθησης των ματιών; Η κίνηση του κεφαλιού κατά τη διάρκεια μιας συνεδρίας παρακολούθησης των ματιών είναι ένας παράγοντας που μπορεί να παρακάμψει τα αποτελέσματα καθώς μπορεί να έχει καθοριστικό αντίκτυπο στην ακρίβεια των δεδομένων βλέμματος. Για την επίλυση του προβλήματος της κίνησης της κεφαλής, πολλαπλοί οπτικοί αισθητήρες και κάμερες συλλογής δεδομένων βρίσκονται σε κεντρική τοποθεσία εντός του εύρους ορατότητας του χρήστη, προκειμένου να δημιουργηθεί ένας τύπος «στερεοφωνικής επεξεργασίας δεδομένων» που αυξάνει το οριζόντιο εύρος όρασης. Για άλλη μια φορά, σαν να αναβοσβήνει, το λογισμικό παρακολούθησης ματιών θα δημιουργήσει ένα σχήμα που θα λαμβάνει υπόψη τις κινήσεις του οφθαλμικού οφθαλμού (κεφαλής) και θα προσαρμόζει αναλόγως τα τελικά δεδομένα ερμηνείας. Αυτό που δεν μπορεί να προσαρμοστεί στα τελικά αποτελέσματα είναι εάν ο χρήστης του εντοπισμού ματιών γυρίζει το κεφάλι του στο πλάι, πραγματοποιεί μια γρήγορη και γρήγορη κίνηση της κεφαλής ή βρίσκεται εκτός του εύρους των οπτικών αισθητήρων και των καμερών.

Όταν συζητάμε για την τεχνολογία παρακολούθησης ματιών, ένα ερώτημα που φαίνεται να προκύπτει πάντα είναι η ακρίβεια και η ακρίβεια του εξοπλισμού παρακολούθησης ματιών (οπτικοί αισθητήρες, κάμερες κ.λπ.) καθώς και η ανάλυση ερμηνείας δεδομένων (λογισμικό). Αυτές οι ανησυχίες έχουν αντιμετωπιστεί από διάφορες εταιρείες παρακολούθησης ματιών που έχουν αναπτύξει πρότυπα μέτρησης για να εξασφαλίσουν την καλύτερη δυνατή ακρίβεια. Το πρότυπο Monocular Accuracy ελέγχει μεμονωμένα κάθε μάτι προκειμένου να εξακριβώσει την ακρίβεια απόδοσης των μεμονωμένων ματιών. Σε αντίθεση με τις δοκιμές διοφθαλμικής ακρίβειας, οι οποίες ταυτόχρονα ελέγχουν και τα δύο μάτια (συχνά θεωρείται ο λόγος φυσιολογικού).

Το μέλλον της παρακολούθησης των ματιών

Περιγραφή Motive Accuracy θεωρείται η ιδανική συνθήκη δοκιμής που χρησιμοποιείται ως βασική γραμμή για τη μέτρηση όλων των άλλων αποτελεσμάτων ακρίβειας. Η ακρίβεια σε ακραίες γωνίες βλέψεων επηρεάζει τις γωνίες βλέμματος που είναι το κύριο συστατικό της παρακολούθησης των ματιών. Η μεταβλητή ακρίβεια φωτισμού είναι μια δοκιμή που χρησιμοποιεί τέσσερα κριτήρια φωτισμού, συμπεριλαμβανομένης της αναστροφής προσκηνίου και του φόντου (παρεμβολή). Διαφορετική ακρίβεια θέσεων κεφαλής που λαμβάνει υπόψη τις κινήσεις της κεφαλής κατά τη διαδικασία παρακολούθησης των ματιών. Καθένα από αυτά τα μεμονωμένα πρότυπα δοκιμής σε συνδυασμό με τη βαθμονόμηση του εξοπλισμού διεξάγονται προκειμένου να διατηρηθούν τα πιο ακριβή αποτελέσματα παρακολούθησης των ματιών.

Υπάρχουν ακόμα εκείνοι οι κριτικοί που ανησυχούν ότι η παρακολούθηση των ματιών είναι απλώς μια καινοτομία τεχνολογία. Οι επικριτές έχουν προκαλέσει φόβους ότι η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά λάθος ή / και τα αποτελέσματα των δοκιμών να παρερμηνευθούν. Καθώς η τεχνολογία έχει γίνει όλο και πιο εξελιγμένη και τα αποτελέσματα πιο καθορισμένα, οι κριτικοί φαίνεται να είναι λίγοι και πολύ μεταξύ τους. Η τεχνολογία παρακολούθησης των ματιών έχει χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση εγκεφαλικών τραυματισμών και διάσεισης, στην εκπαίδευση για άτομα με αναπηρία ανάγνωσης και στο μεγαλύτερο μέρος κάθε τομέα που μπορεί να φανταστεί.

Το μέλλον της τεχνολογίας παρακολούθησης ματιών φαίνεται να είναι ήδη εδώ. Η τεχνολογία παρακολούθησης ματιών κινητού τηλεφώνου έχει ήδη ξεκινήσει. Η Samsung Corporation εισήγαγε μια σειρά κινητών τηλεφώνων που θα σταματήσουν ένα μπροστινό βίντεο όταν ο χρήστης κοιτάζει μακριά. Η Samsung και άλλες εταιρείες κινητής τηλεφωνίας εισάγουν βιομετρικά τηλέφωνα αναγνώρισης ίριδας τα οποία θα ξεκλειδώσουν όταν ο χρήστης κοιτάζει στην οθόνη του κινητού τηλεφώνου.

Η αυτοκινητοβιομηχανία έχει αναπτύξει συστήματα παρακολούθησης προσοχής παρακολούθησης των ματιών, τα οποία μπορούν να ανιχνεύσουν πότε ένας οδηγός νυστάζει ελαχιστοποιώντας έτσι τα ατυχήματα. Κατά συνέπεια, τα μελλοντικά αυτοκίνητα μπορεί να είναι εξοπλισμένα με συσκευές παρακολούθησης μοτίβων ματιών που μπορούν να κάνουν προσαρμογές στα μοτίβα οδήγησης βλέποντας τον οδηγό και το περιβάλλον περιβάλλον (πεζοδρόμιο με βροχή, συνθήκες χιονιού κ.λπ.). Η τεχνολογία παρακολούθησης ματιών έχει εισαχθεί στον κόσμο των παιχνιδιών εικονικής πραγματικότητας. Τα συστήματα VR χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία για να κινούν αντικείμενα από τις κινήσεις των ματιών. Στο ιατρικό πεδίο, τα βήματα που αναπτύχθηκαν για παρακολούθηση των ματιών θα επιτρέψουν την ανίχνευση των αρχικών σημείων εγκεφαλικών επεισοδίων ή επιληπτικών κρίσεων.

Υπάρχουν πολλές προκλήσεις που εμποδίζουν την τεχνολογία παρακολούθησης των ματιών καθώς μετακινείται στην καθημερινή ροή της ζωής. Το λογισμικό αναγνώρισης εντοπισμού ματιών πρέπει να διαφέρει από την απλή κίνηση των ματιών (απόσπαση προσοχής έναντι πρόθεσης). Άλλες σκέψεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν περιλαμβάνουν παραλλαγές της όρασης, καταπόνηση των ματιών και περιστατικά απόσπασης της προσοχής. Καθώς ο εξοπλισμός παρακολούθησης των ματιών χρησιμοποιεί έκθεση σε υπέρυθρες ακτίνες στα μάτια, δεν υπήρξαν αρκετές πειστικές μελέτες σχετικά με τις βλαβερές συνέπειες των παρατεταμένων ή επαναλαμβανόμενων εκθέσεων.

Για παράδειγμα, εμείς στην Semalt Digital Services συνεργαζόμαστε στενά με την εταιρεία έρευνας αγοράς CoolTool , η οποία παρέχει μια ολοκληρωμένη τεχνολογία παρακολούθησης ματιών μαζί με άλλες τεχνικές παρακολούθησης συμπεριφοράς πελατών για την πολύπλοκη έρευνα μάρκετινγκ. Στην πραγματικότητα, αυτή η εταιρεία έχει εξαιρετική παραγωγή μολύβδου και υψηλή ζήτηση κυρίως λόγω του ενδιαφέροντος του κοινού για την τεχνολογία. Πράγματι, η παρακολούθηση ματιών σάς επιτρέπει να ελέγχετε συγκεκριμένες αντιδράσεις στις πτυχές του μάρκετινγκ που διαφέρουν από τις παραδοσιακές έρευνες καταναλωτών. Προκαλεί μεγάλη δημοτικότητα της τεχνολογίας παρακολούθησης ματιών στον τομέα του μάρκετινγκ και αυτή η τάση αυξάνεται.

Εν κατακλείδι, η τεχνολογία παρακολούθησης ματιών είναι εδώ για να μείνει. Η τεχνολογία ενσωματώνεται στην καθημερινή μας ζωή, έτσι η αποδοχή της φαίνεται να είναι ευρεία. Μόλις πραγματοποιηθούν εξελίξεις και βελτιώσεις, η παρακολούθηση των ματιών θα συνεχίσει να αυξάνει τη χρήση της τεχνολογίας για τον αυτοματισμό των συνηθισμένων συσκευών και την ανίχνευση ιατρικών ή / και ψυχολογικών αποκλίσεων (και αυτή είναι μόνο η αρχή) Το μέλλον της τεχνολογίας παρακολούθησης ματιών δεν είναι περιορίζεται στη φαντασία του κάθε ερευνητή, η πρακτική εφαρμογή του στη ζωή μας είναι απεριόριστη.