眼动数据分析基础_01

关于眼动仪器的原理

眼动仪是人因基础研究的重要仪器。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。总而言之就是一款处理眼球移动数据和注视点绝对位置的仪器。

图1-1 固定式的原理图

（1）目前市场上有两种类型的眼动仪器：

固定式：

• 非侵入性的用户：使用者不需要在头部佩戴任何仪器就能实现眼睛数据的采集
• 绝对轴：眼球运动位置是绝对的，固定在仪器所能识别的一个适用范围里面
• 自动匹配：在校准的时候，自动捕捉眼动的数据，在采集到固定点的眼睛数据之后可以固定使用者的眼球数据
• 有限的运动：这个固定式的眼动仪所能检测到的位置是有限的，只能在固定的区域才能检测到眼球的数据

移动式：

• 头戴：需要被试佩戴移动式的眼镜
• 相对轴
• 手动匹配(正在改变)：需要使用者在使用前校准视线，配合视线焦点的校准图片，完成仪器对使用这视线的校准固定
• 用户自由移动：使用者在佩戴好眼动仪器之后可以自由的活动，眼球的数据会自动的根据检测到的内容记录下来

（2）关于眼动的数据指标

• Gaze
• Fixation
• Saccade
• Blink
• Smooth pursuit
• Glance
• Dwell
  下面详细的对这些数据进行解析：

1.Gaze

Gaze是眼动仪器采集到的原始数据，我们可以根据我们需要的内容，从Gaze数据里面提取出我们需要的数据，包括Fixation，Saccade等我们需要的指标数据

图2-1 Gaze数据示意图

2.Fixation

这是眼睛的视线在某一个确定的位置停留一段时间的时候所表现出来的数据，我们称之为注视（Fixation）
上面图的画出部分就是代表注视的意思

那满足什么样的要求才能称之为注视的数据呢？

• 注视持续时间（Duration）:200-400ms
• 眼球移动速率（Velocity）：<100 deg/s
• 色散（Dispersion）：100px, 2deg
• 频率（Frequency）：< 3Hz

3.Saccade

当我们的眼球注视的位置快速的从一个地方跳到另外一个地方，我们称之为扫视（Saccade）
同样我们对于扫视也有相对于的要求：

• 停留时间（Duration）：20-40 ms
• 眼球移动速率（Velocity）：400-600 deg/s
• 视线延迟（Latency）：100-300 ms
• 频率（Frequency）：2-4Hz

4.Glance

系列眼动注视行为（Glance）被认为是在目标区域的一系列眼动行为，直到眼睛被导向一个新的区域，产生新的注视数据点，更具体地说:从注视的地方开始移向目标区域一直到注视的方向离开目标的时间。这包括到该目标的过渡时间，Glance持续时间也可以简单地称为一段时间内的眼动行为

5.Dwell

这是在划定了AOI（Area of interest）固定区域之后里面的数据，是这个兴趣区域的所有注视和扫视的数据总和

图2-2 关于Glance和Dwell数据的图示理解

图2-3 关于折线图里面ABC区域的划分

6.Blink

眨眼的数据，就是我们常见的眼睛睁开和闭合，眼动仪器会自动检测到眼睛观察到的画面的变化，将这种变化定义为眨眼（Blink）

7.Smooth pursuit

这个指标目前没有发现论文提到和使用过，也不是常用的指标的，不展开详细。