Мобильные системы

Для регистрации движений глаз в свободном поведении используются мобильные системы видеорегистрации движений глаз, укрепляемые на голове наблюдателя. В простейшем случае мобильная система имеет две камеры. Первая непосредственно или через полупрозрачное «теплое зеркало» регистрирует движения глаз. Вторая - камера сцены - записывает видеоизображение окружающей среды с позиции наблюдателя. Результат регистрации представляет видеоряд с отметкой направления взора на каждом кадре. Принципиальным недостатком мобильных систем является крайне высокая трудоемкость анализа, фактически сводящаяся к покадровому анализу видеоизображения. Для облегчения работы оператора привлекаются различные программные средства (системы аннотирования, разметка динамических зон интереса и др.). Наиболее эффективно мобильные системы могут быть использованы в закрытых помещениях со стабильными условиями освещения. Засветка регистрирующей движения глаз камеры мощным источником света (солнце, прожектор, фары встречного автомобиля и т. п.) нарушает работу установки. Необходимо отметить, что монокулярная мобильная система корректно выполняет привязку направления взора наблюдателя к изображению камеры сцены только на том расстоянии, на котором выполнялась процедура калибровки. Бинокулярные системы, способные регистрировать в том числе и вер-гентные движения глаз и тем самым автоматически рассчитывать расстояние до рассматриваемого наблюдателем объекта, теоретически должны быть свободны от этого недостатка.

Оборудование данного типа применяется, как правило, в исследованиях конкретных практических задач, связанных с определенными видами деятельности и общения. Наилучшим выбором здесь являются максимально компактные устройства, выполненные в виде очков, минимально ограничивающие свободу перемещений испытуемого. Их применение гарантирует высокую экологическую валидность исследования. Использование мобильных систем в исследованиях, связанных с изучением собственно механизмов окуломоторной активности человека нецелесообразно в силу низкого пространственного разрешения и крайне высокой трудоемкости последующей обработки данных. Рассмотрим несколько систем данного класса более подробно.

NAC EMR-9. Японская фирма NAC Image Technology - старейший производитель мобильных систем регистрации движений глаз, хорошо зарекомендовавшая себя и в нашей стране. NAC EMR-9 - первая в линейке модель с компьютерной регистрацией, выпускается с 2008 г. (рисунок 42). Заявленные производителем характеристики:

  • • Регистрация в монокулярном или бинокулярном режиме в зависимости от комплектации;
  • • Монтировка на кепку или очковую оправу, регистрирующие камеры направлены непосредственно в глаза наблюдателя;
  • • Частота видеорегистрации: 60/120/240 Гц (монокулярно/бинокуляр-но);
  • • Стабильность: 0,Т;
Установка NAC EMR 9. Фото с новостного сайта http://prw. kyodonews.jp

Рис. 42. Установка NAC EMR 9. Фото с новостного сайта http://prw. kyodonews.jp

  • • Точность измерения диаметра зрачка: 0,02 мм;
  • • Диапазон регистрации движений глаз: ±40° по горизонтали, ±20° по вертикали;
  • • Видео: 640x480, MPEG4;
  • • Угол обзора камеры сцены: 44° (стандарт), 62°, 92°, 12Г (опционально);
  • • Вес айтрекера: 75 г (очки) / 150 г (кепка);
  • • Регистрирующий блок: 85x147x63 мм, вес - 590 г, время автономной работы - 90 мин.

iViewXtm HED. Мобильная система фирмы SensoMotoric Instruments, устанавливаемая на кепку или велосипедный шлем (рисунок 43). Запись выполняется только в монокулярном режиме. Перед глазом наблюдателя наклонно ставится «теплое зеркало», отраженное изображение регистрируется видеокамерой. В комплект поставки входят зеркала для левого и правого глаза (различающиеся положением скошенной части). В качестве регистрирующего модуля используется ноутбук. Корректное определение направления взора возможно только для объектов, находящихся на том же расстоянии, на котором выполнялась процедура калибровки. Дополнительно установка может комплектоваться 6D системой трекинга головы, позволяющей в случае фиксированного окружения выполнять привязку направления взора к заранее определенным прямоугольным

Установка SMI iViewX HED

Рис. 43. Установка SMI iViewX1111 HED. Центр экспериментальной психологии МГППУ зонам (например, лежащая на столе газета, экран компьютера, плакат на стене и т.д.). На практике данная опция требует скрупулезной предварительной калибровки воспринимаемой среды. После калибровки какие-либо перемещения элементов окружающей среды недопустимы. Это означает, что при использовании данной системы мобильность наблюдателя оказывается ограниченной. Заявленные производителем характеристики:

  • • Частота видеорегистрации: 60/200 Гц монокулярно; запись звука -только при частоте регистрации 60 Гц;
  • • Точность определения направления взора: 0,5-1°;
  • • Пространственное разрешение: 0,1°;
  • • Видео: 720X564, MPEG4;
  • • Угол обзора камеры сцены: в комплекте поставляются три объектива; фокусные расстояния 3,6 мм, 6 мм, 8 мм; углы обзора составляют соответственно ±33°, ±22°, ±15°.

SMI Eyetracking glasses. Новая модель мобильной системы фирмы SensoMotoric Instruments, выпускаемая с 2011 г. (рисунок 44). Собственно, айтрекер представляет собой очки, в которые вмонтированы камеры, регистрирующие движения глаз, и камера сцены. Регистрирующее устройство - компактный носимый модуль. Данную систему можно считать полностью мобильной, практически не ограничивающей подвижность наблюдателя. Продуманный дизайн системы не привлекает излишнего внимания окружающих. Использование многоточечной инфракрасной подсветки (по 6 светодиодов на каждый глаз) значительно повышает стабильность работы в сложных условиях. Бинокулярный режим работы позволяет обеспечить компенсацию параллакса. Недостатком является относительно узкий угол обзора камеры сцены. Заявленные производителем характеристики:

  • • Частота видеорегистрации: 30-60 Гц;
  • • Точность определения направления взора: 0,5° (на любой дистанции);
  • • Стабильность: 0,1°;
  • • Диапазон регистрации движений глаз: ±40° по горизонтали, ±20° по вертикали;
  • • Видео: 1280x960, 24 fps, Н264;
  • • Угол обзора камеры сцены: 60°х46°;
  • • Размеры регистрирующего модуля: 178x85x26,5 мм, вес - 438 г.

Апробация возможностей использования очков для записи движений глаз пилота показала, что система удобна в работе, легко калибруется и стабильно работает в условиях значительных перепа-

Установка SMI Eyetracking glasses. Фото из проспекта фирмы-производителя

Рис. 44. Установка SMI Eyetracking glasses. Фото из проспекта фирмы-производителя

дов яркости окружающей среды. Использование очков достаточно удобно и не создает помех пилотированию.

Таким образом, современное айтрекинговое оборудование может быть успешно использовано при проведении лабораторного исследования с предъявлением заранее подготовленного стимульного материала на экране монитора. Оборудование позволяет выполнять регистрацию движений глаз у большинства испытуемых, ограничения связаны в первую очередь с накрашенными ресницами и использованием бифокальных очков, либо очков, конструктивные элементы которых попадают в поле зрения регистрирующие камеры. Пространственная и временная разрешающая способность оборудования достаточна для проведения дальнейшего анализа окуломоторной активности на уровне последовательности фиксаций. Анализ динамики саккад и следящих движений возможен в ограниченном объеме и только с применением оборудования с максимально возможной разрешающей способностью. Регистрация движений глаз в свободном поведении выполняется с помощью мобильных систем. Основные трудности таких исследований на этапе проведения эксперимента связаны с необходимостью обеспечения продолжительной автономной работы устройства; резкими изменениями условий освещения, нарушающими стабильность регистрации; изменением расстояния от наблюдателя до рассматриваемых объектов, приводящим к снижению точности определения направления взора. На этапе обработки данных анализ записей с мобильных айтрекинговых систем отличается крайне высокой трудоемкостью, связанной с необходимостью многократной ручной разметки воспринимаемого изображения.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >