Esperto Semalt: tendenze attuali nella tecnologia Eye Tracking

Riflettendo sulla storia antica del tracciamento oculare e sulle pietre miliari create, è cresciuto in un settore sfaccettato che tocca molti campi. Per comprendere meglio cos'è il rilevamento degli occhi, è necessario innanzitutto definire tutto al riguardo.

Julia Vashneva, Customer Success Manager di Semalt Digital Services, fornisce informazioni sulle ultime tendenze nelle tecnologie di eye-tracking attingendo all'esperienza e alla vasta esperienza di collaborazione con CoolTool , società di ricerche di mercato.

Il tracciamento oculare può essere definito come una raccolta di dati oculari. I dati vengono raccolti attraverso dispositivi non intrusivi come un localizzatore oculare remoto o montato sulla testa. Il dispositivo non intrusivo utilizza una fotocamera e una sorgente di luce a infrarossi. La sorgente di luce è diretta verso l'occhio mentre la fotocamera traccia e registra le caratteristiche oculari (ad es. Diametro della pupilla, frequenza di lampeggiamento, movimenti di rotazione). I dati aggregati vengono compilati dal software di analisi eye-tracking e dai risultati analizzati.

Il software di tracciamento oculare è attualmente utilizzato nella ricerca di marketing e packaging per i consumatori, nella ricerca psicologica accademica, medica e comportamentale, nonché nella ricerca e nell'applicazione di ingegneria dei fattori umani e simulazione di gioco. Mentre i ricercatori trovano nuove strade di applicazione per il monitoraggio degli occhi, il campo si espande notevolmente. Persino i militari hanno utilizzato caschi di tracciamento oculare per piloti da combattimento nei loro sofisticati display head-up (HUD) per un vantaggio tattico.

Quando si discute del monitoraggio degli occhi, è importante comprendere i quattro tipi fondamentali di movimenti oculari che sono alla base della tecnologia di monitoraggio degli occhi che includono:

  • Saccades. Sono considerati movimenti molto rapidi dell'occhio che cambiano bruscamente nel punto di fissazione. Possono essere piccoli movimenti durante la lettura o grandi movimenti quando si guarda intorno a un'intera stanza. In genere, sono di natura riflessiva, ma possono anche essere evocati volontariamente. I movimenti oculari saccadici più comuni si verificano durante i modelli di sonno di un individuo.
  • Movimenti fluidi all'inseguimento. Molto più lento di altre forme di movimento oculare, il Smooth Pursuit Movement è un movimento di stimoli volontari della fovea (una piccola sezione della retina in cui l'acuità visiva è la più alta). L'individuo ha la capacità volontaria di tracciare o ignorare gli stimoli. Ci sono quelle persone allenate che sono in grado di fare un movimento di inseguimento regolare senza la presenza di stimoli (bersaglio mobile).
  • Movimenti di Vergence. A differenza di altri tipi di movimenti oculari, mentre entrambi gli occhi si muovono nella stessa direzione, i movimenti della vergenza sono disgiuntivi. Le linee di vista di ciascun occhio possono vedere un oggetto vicino o in lontananza. La costrizione pupillare aumenta quindi il campo di percezione e affina l'immagine della fovea (retina).
  • Movimenti vestibolo-oculari. Compensando il movimento della testa, i movimenti oculari vestibolo-oculari aiutano a stabilizzare le immagini visive degli impulsi esterni. La superficie retinica compensa lo "slittamento" dell'immagine rilevando i cambiamenti transitori (movimento della testa) regolando così attraverso movimenti oculari correttivi. La regolazione della compensazione è piuttosto lenta, a causa dei movimenti della testa e della risposta sensoriale

Chi applica Eye Tracking

Ogni giorno, le applicazioni di tracciamento oculare vengono utilizzate in nuovi modi creativi. Quando si pensa a quanto un individuo usa gli occhi su una base quotidiana, non c'è da meravigliarsi che le informazioni che raccoglie siano utili per quasi tutti i settori. Uno di questi settori è la ricerca di mercato. Le informazioni raccolte dalla ricerca sulla localizzazione oculare sono state utilizzate nella progettazione di imballaggi e nelle pubblicità.

Gli sport professionistici hanno utilizzato la tecnologia di tracciamento oculare come vantaggio per migliorare le prestazioni di un atleta combinando dati biomeccanici, fisiologici e comportamentali per fornire uno strumento di misurazione per il miglioramento individuale. I professionisti del comportamento e delle neuroscienze hanno utilizzato la tecnologia di tracciamento oculare per valutare le capacità di lettura, dislessia, funzionamento motorio, nonché l'elaborazione uditiva e delle immagini. Utilizzando la stimolazione visiva basata sullo schermo e dispositivi di localizzazione senza movimento della testa, i ricercatori hanno trovato nuovi modi per misurare e valutare e deficit delle funzioni motorie, nonché utilizzando approcci tattili per correggere le singole carenze.

Una nuova area di eye tracking è una ricerca basata sullo sguardo. I ricercatori hanno sviluppato strumenti che potrebbero eventualmente modificare l'interazione tra uomo e computer. La ricerca si sta concentrando sull'uso degli occhi per controllare il cursore di un computer. Invece di utilizzare un mouse, un joystick o una tavoletta per scrivere, l'utente controllerà le azioni del computer attraverso il movimento degli occhi e il battito delle palpebre.

Il modo esatto in cui funziona il tracciamento oculare per il laico comune può essere spiegato in termini non così semplici. Il monitoraggio oculare sin dalle sue origini è stato utilizzato per misurare e valutare l'attenzione visiva di un individuo. Esistono diversi modi per misurare tale attenzione, ma il più comune è il metodo non intrusivo.

Tracciamento dell'occhio remoto non intrusivo

Il concetto di base di monitoraggio dell'occhio remoto non intrusivo è la riflessione corneale al centro della pupilla (PCCR). Questo concetto utilizza una fonte di luce remota per illuminare l'occhio, che provoca riflessi e consente a un sistema di registrazione di telecamere di acquisire dati di imaging. L'immagine catturata sul dispositivo di registrazione (videocamera) identifica vari riflessi tra i riflessi della pupilla e la cornea. Una volta acquisite le informazioni, viene utilizzata una tabella di calcolo vettoriale angolata per formare specifiche caratteristiche geometriche riflettenti che formano la base della direzione dello sguardo.

A seconda del software di modellamento degli occhi utilizzato, il calcolo della direzione dello sguardo consente vari algoritmi di elaborazione delle immagini e modelli 3D dell'occhio in relazione al punto dello sguardo. In termini piuttosto semplici, il processo registra i movimenti del modello oculare, valuta i principi base del modello oculare, si concentra sui parametri del punto di vista e forma una raccolta di dati che, una volta analizzati, forniscono all'utente dati e dati interpretativi specifici. I risultati possono misurare qualsiasi cosa dalla portata dell'attenzione di un lavoratore, alla fissazione su un oggetto specifico. Per spiegare ulteriormente, un esempio del processo è il seguente:

  • Il ricercatore eye tracker desidera identificare immagini specifiche su un computer (ad es. Un prodotto commercializzabile). Esistono immagini identiche del prodotto sullo schermo di un computer con diverse varianti (colore, dimensioni, ecc.) Il ricercatore desidera identificare su quali immagini si concentra l'utente del computer (che a sua volta sarà in grado di identificare quale immagine del prodotto è esteticamente gradito all'utente). Il processo del sistema eye tracker include un sistema di registrazione, un proiettore e una serie di algoritmi complessi. Inizialmente, il proiettore crea un'immagine a luce infrarossa degli occhi. Successivamente, il sistema di registrazione della telecamera scatta più immagini ad alta frequenza di fotogrammi dell'occhio dell'utente (ad es. Su quale delle immagini sullo schermo mette a fuoco l'utente).
  • Gli algoritmi di elaborazione delle immagini (in particolare il software di tracciamento degli occhi specifico per il tracciamento delle immagini) identificano dettagli specifici dell'occhio dell'utente e dei modelli riflettenti. Infine, sulla base dei dettagli di imaging raccolti, il software calcola il posizionamento e i punti di vista degli occhi. Questi dati vengono quindi interpretati su quale delle immagini sullo schermo del computer l'utente ha focalizzato la propria attenzione (in tal modo il ricercatore può identificare su quali prodotti commercializzabili un gruppo specifico di utenti finali si è concentrato).
  • Man mano che il campo della tecnologia di tracciamento oculare si espande in varie aree, arrivano domande sulla sua efficacia e preoccupazioni per ottenere dati precisi. Su tale preoccupazione è se il battito delle palpebre influisce sui risultati del monitoraggio degli occhi. Dato che il battito di ciglia è un'azione involontaria, generalmente non può essere controllato. Per quanto riguarda il monitoraggio degli occhi, il battito di ciglia sembra bloccare la palpebra e la cornea quando la palpebra si chiude. Poiché i dati di riflessione della cornea sono necessari nella compilazione dei dati di tracciamento oculare, durante l'analisi dei risultati finali i punti di dati mancanti sono incorporati mediante estrazione manuale o estrazione automatizzata dal software di tracciamento oculare. Sebbene l'estrazione dei dati potrebbe non essere del 100%, è abbastanza vicina da trarre conclusioni accurate dei dati.

Ancora un'altra domanda se il movimento della testa influenzi i risultati del tracciamento oculare? Il movimento della testa durante una sessione di tracciamento degli occhi è un fattore che può distorcere i risultati in quanto può avere un impatto definitivo sull'accuratezza dei dati dello sguardo. Nel risolvere il problema del movimento della testa, più sensori ottici e telecamere per la raccolta dei dati sono posizionati centralmente nel campo visivo dell'utente al fine di creare un tipo di "elaborazione dei dati stereo" che aumenta il campo visivo orizzontale. Ancora una volta, proprio come il battito di ciglia, il software di tracciamento degli occhi genererà uno schema che prenderà in considerazione i movimenti vestibolo-oculari (testa) e regolerà di conseguenza i dati dell'interpretazione finale. Ciò che non può essere regolato nei risultati finali è se l'utente dell'eye tracker gira la testa di lato, istituisce un movimento rapido e rapido della testa o è fuori dalla portata dei sensori ottici e delle telecamere.

Quando si discute della tecnologia eye tracker, una domanda che sembra sempre sorgere è l'accuratezza e la precisione delle apparecchiature di tracciamento oculare (sensori ottici, telecamere, ecc.) Nonché l'analisi dell'interpretazione dei dati (software). Queste preoccupazioni sono state affrontate da varie società di localizzazione oculare che hanno sviluppato standard di misurazione per garantire la massima precisione possibile. Lo standard di Precisione monoculare testa singolarmente ciascun occhio al fine di accertare l'accuratezza delle prestazioni dei singoli occhi. Al contrario dei test di precisione binoculare che testano simultaneamente entrambi gli occhi (spesso considerato il rapporto normativo).

Il futuro del tracciamento oculare

Descrizione La precisione motrice considerata la condizione di test ideale viene utilizzata come base per misurare tutti gli altri risultati di precisione. La precisione negli angoli di sguardo estremi mette alla prova l'effetto degli angoli di sguardo, che è la componente principale del monitoraggio degli occhi. L'accuratezza dell'illuminazione variabile è un test che utilizza quattro criteri di illuminazione, tra cui l'inversione di primo piano e di sfondo (interferenza). La variabilità della posizione della testa tiene conto dei movimenti della testa durante il processo di localizzazione oculare. Ognuno di questi standard di test individuali in combinazione con la calibrazione delle apparecchiature sono condotti al fine di mantenere i risultati di tracciamento oculare più accurati.

Ci sono ancora quei critici che temono che il eye tracking sia solo una novità tecnologica. I critici hanno sollevato il timore che la tecnologia potesse essere utilizzata in modo improprio e / o che i risultati dei test non fossero interpretati correttamente. Poiché la tecnologia è diventata sempre più sofisticata e i risultati più definiti, i critici sembrano essere pochi e lontani tra loro. La tecnologia di tracciamento oculare è stata utilizzata per rilevare lesioni cerebrali e commozioni cerebrali, nell'istruzione per le persone con disabilità di lettura e in quasi tutti i campi immaginabili.

Il futuro della tecnologia di tracciamento oculare sembra essere già qui. La tecnologia di tracciamento oculare del telefono cellulare è già iniziata. Samsung Corporation ha introdotto una linea di telefoni cellulari che mette in pausa un video frontale quando l'utente distoglie lo sguardo. Samsung e altre compagnie di telefonia mobile stanno introducendo telefoni biometrici per il riconoscimento dell'iride che si sbloccano quando l'utente guarda lo schermo del telefono cellulare.

L'industria automobilistica ha sviluppato sistemi di monitoraggio dell'attenzione che possono rilevare quando un guidatore è assonnato, riducendo al minimo gli incidenti. Di conseguenza, le automobili future potrebbero essere dotate di dispositivi di monitoraggio degli occhi che possono effettuare regolazioni degli schemi di guida osservando il conducente e l'ambiente circostante (pavimentazione bagnata dalla pioggia, condizioni della neve, ecc.). La tecnologia Eye Tracking è stata introdotta nel mondo dei giochi di realtà virtuale. I sistemi VR utilizzano questa tecnologia per animare gli oggetti con i movimenti degli occhi. Nel campo medico, i passi sviluppati per il monitoraggio degli occhi consentiranno di rilevare i segni iniziali di ictus o convulsioni.

Ci sono molte sfide che ostacolano la tecnologia di tracciamento degli occhi mentre si sposta nella corrente principale della vita di tutti i giorni. Il software di riconoscimento del rilevamento degli occhi deve ancora differenziarsi dal semplice movimento degli occhi (distrazione contro intento). Altre considerazioni da affrontare includono varianze della vista, affaticamento della vista e casi di distrazione. Poiché le apparecchiature di monitoraggio del tracciamento oculare utilizzano esposizioni a raggi infrarossi verso gli occhi, non sono stati condotti sufficienti studi conclusivi sugli effetti dannosi delle esposizioni prolungate o ripetitive.

Ad esempio, noi di Semalt Digital Services stiamo lavorando a stretto contatto con la società di ricerche di mercato CoolTool , che fornisce una tecnologia di tracciamento oculare completa insieme ad altre tecniche di monitoraggio del comportamento dei clienti per la complessa ricerca di mercato. In effetti, questa azienda ha un'eccellente generazione di lead e una forte domanda, in gran parte dovuta all'interesse del pubblico per la tecnologia. In effetti, il tracciamento oculare ti consente di verificare le reazioni specifiche agli aspetti del tuo marketing, che differisce dalle tradizionali indagini sui consumatori. Causa una grande popolarità della tecnologia di eye tracking nel campo del marketing e questa tendenza è in crescita.

In conclusione, la tecnologia di tracciamento degli occhi è qui per rimanere. La tecnologia è stata incorporata nella nostra vita quotidiana, quindi la sua accettazione sembra essere diffusa. Non appena avvengono sviluppi e miglioramenti, il tracciamento oculare continuerà a elevare l'uso della tecnologia per l'automazione dei dispositivi ordinari e il rilevamento di deviazioni mediche e / o psicologiche (e questo è solo l'inizio) Il futuro della tecnologia di tracciamento oculare non è limitato all'immaginazione del singolo ricercatore, la sua applicazione pratica nella nostra vita è illimitata.

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