Коллектив авторов - Айтрекинг в психологической науке и практике

• Название: Айтрекинг в психологической науке и практике
• Автор: Коллектив авторов
• Жанр: Психология
• Год: 2015
• ISBN: 978-5-89353-477-1

Коллективная монография, подготовленная ведущими отечественными специалистами, посвящена обсуждению комплекса вопросов об измерении направленности взора человека и их использовании в науке и практике. По своей направленности данный труд является междисциплинарным изданием. В книге представлены работы психологов, нейрофизиологов, медиков, лингвистов, инженеров, программистов и других специалистов. Главные темы, которые затрагиваются в этом издании: связь окуломоторной активности, (нейрофизиологических и психических процессов и состояний, функциональные характеристики окуломоторной активности, современные методики регистрации движений глаз, перспективы разработки отечественных аппаратурно-программных комплексов для регистрации движений глаз, алгоритмы детекции разных видов движений глаз, возможности использования айтрекинга в фундаментальных и прикладных исследованиях и другие. Книга ориентирована на специалистов из различных областей научного знания и практики, интересующихся вопросами об измерении направленности взора человека.

---

Андреева Е. А., Вергилес Н. Ю., Ломов Б. Ф. Механизм элементарных движений глаз как следящая система // Моторные компоненты зрения. М.: Наука, 1975. С. 7–55.

Барабанщиков В. А., Жердев И. Ю. Восприятие сложных социально значимых объектов во время быстрых движений глаз наблюдателя // Экспериментальная психология. 2014. Т. 7. № 2. С. 5–25.

Барабанщиков В. А. Восприятие и событие. СПб.: Алетейя, 2002.

Барабанщиков В. А. Динамика зрительного восприятия. М.: Наука, 1990.

Барабанщиков В. А. Жегалло А. В. Айтрекинг: методы регистрации движений глаз в психологических исследованиях и практике. М.: Когито-Центр,2014.

Барабанщиков В. А. Окуломоторные структуры восприятия. М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 1997.

Барабанщиков В. А. Психология восприятия. Организация и развитие перцептивного процесса. М.: Когито-Центр, 2006.

Барабанщиков В. А. Экспрессии лица и их восприятие. М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2012.

Барабанщиков В. А., Белопольский В. И. Стабильность видимого мира. М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2008.

Барабанщиков В. А., Белопольский В. И., Вергилес Н. Ю. Оптические методы трансформации зрительной обратной связи // Психологический журнал. 1980. № 3. С. 35–90.

Барабанщиков В. А., Жегалло А. В. Распознавание экспрессии лица в ближней периферии зрительного поля // Экспериментальная психология. 2013. № 2. С. 59–85.

Белопольский В. И. Взор человека: механизмы, модели, функции. М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2007.

Владимиров А. Д., Хомская Е. Д. Процессы экстраполяции в глазодвигательной системе. М.: Наука, 1981.

Гатев В. А. Развитие зрительно-двигательной координации в детском возрасте. София: Изд-во Болгарской Академии наук, 1973.

Гиппенрейтер Ю. Б. Движение человеческого глаза. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978.

Гуревич Б. Х. Движения глаз как основа пространственного зрения и как модель поведения. Л.: Наука, 1971.

Запорожец А. В., Ветер Л. А., Зинченко В. П., Рузская А. Г. Восприятие и действие. М.: Просвещение, 1967.

Зинченко В. П., Вергилес Н. Ю. Формирование зрительного образа. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1969.

Карпов Б. А., Карпова А. Н., Зеленкин В. В. Амплитудно-частотный и автокорреляционный анализ фиксационных микроскачков глаз // Сенсорные системы. Зрение. Л.: Наука, 1982. С. 196–207.

КурашвилиА.Е., БабиякВ.И. Физиологические функции вестибулярной системы. Л.: Медицина, 1975.

Леушина Л. И. Глазодвигательная система и ее функция // Физиология сенсорных систем. М.-Л.: Наука, 1971. Ч. 1: Физиология зрения. С. 60–77.

Леушина Л. И. Движение глаз и пространственное зрение // Вопросы физиологии сенсорных систем. М.-Л.: Наука, 1966. С. 60–77.

Моторные компоненты зрения / Отв. ред. Б. Ф. Ломов, Н. Ю. Вергилес. М.: Наука, 1975.

Нотон Н., СтаркЛ. Движения глаз и зрительное восприятие// Восприятие: механизмы и модели. М.: Мир, 1974. С. 226–240.

Современная экспериментальная психология / Отв. ред. В. А. Барабанщиков. М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2011.

Филин В. А. Автоматия саккад. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002.

Филин В. А. О механизме непроизвольных скачков и их роли в зрительном процессе // Моторные компоненты зрения. М.: Наука, 1975. С. 69–101.

Шахнович А. Р. О роли афферентации в регуляции двигательных функций глаз // Бионика. М., 1965. С. 110–115.

ЯрбусА.Л. Роль движений глаз в процессе зрения. М.: Наука, 1965.

Alpern M. Eye movements // Handbook of sensory physiology / Eds D. Jameson, L. Hurvich. Berlin: Springer, 1972. V. 7/4. P. 303–330.

Bach Y-Rita P., Collins С. С (Eds). The control of eye movements. N. Y.: Acad. Press., 1971.

Becker W., Jurgens R. An analysis of the saccadic system by means of double step stimuli //Vision Research. 1979. V. 19. P. 967–983.

Bender M. B. The eye-centering system: a theoretical consideration //Arch. Neurol. Psychiatr. 1955. V. 73. P. 685–699.

Bizzi E. The coordination of eye-head movements // Scientific American. 1974. V. 231. P. 100–106.

Coven S. An efferent component in the visual perception of direction and extent // Psychological Review. 1986. V. 93. P. 391–410.

Dell'Osso L. F., Flynn J. Т., Daroff R. B. Hereditary congenital nystagmus // Archives of Ophthalmology. 1974. V. 92. P. 366–374.

DitchburnR. W. Eye movements and visual perception. Oxford: Clarendon. 1973.

Duchowski A. Eyetracking methodology: Theory and Practice. L.: Springer-Verlag, 2003.

Ebenholtz S. M., Shebilske W. L. The doll reflex: ocular counterrolling with head-body tilt in the median plane // Vision Research. 1975. V. 15. P. 713–717.

EngbertR. Microsaccades: A microcosm for research on oculomotor control, attention, and visual perception // Progress in Brain Research. 2006. V. 154. P. 177–192.

FestingerL., Canon L. Information about spatial location based on knowledge about efference // Psychological Review. 1965. V. 72. P. 373–384.

FestingerL., EastonA. M. Inferences about the efferent system based on a perceptual illusion produced by eye movements // Psychological Review. 1974. v. 84. P. 44–58.

Fisher D. F., Monty R. A., Senders J. W. (Eds). Eye movements: cognition and visual perception. Hillsdale, N.J.: Erlbaum, 1981.

Gale A. G., JohnsonF. (Eds). Theoretical and applied aspects of eye movement research. Amsterdam: North-Holland, 1984.

GauthierG.M., Hofferer J. M. Eye tracking of self-moved targets in absence of vision // Experimental Brain Research. 1976. V. 26. P. 121–139.

Groner R., Menz Ch., Fisher D. F., Monty T. A. (Eds). Eye movements and psychological functions; International views. N. J.: Erlbaum, 1983.

Holmqvist K., Nystrom M., Andersson R., Dewhurst R., Jarodzka H., Weijer J. Eye Tracking. A comprehensive Guide to Methods and Measures. N.Y.: Oxford University Press, 2011.

Monty R. A., Senders J. W. (Eds). Eye movements and psychological processes. Hillsdale, N. J.: Erlbaum, 1976.

RaynerK. Eye movements in reading and information processing: 20 years of research // Psychological Bulletin. 1998. V. 124. P. 372–422.

Robinson D. A. The mechanics of human pursuit movements // The Journal of Physiology. 1965. V. 180. P. 569–591.

Robinson D. A. The mechanisms of human saccadic eye movement //The Journal of Physiology. 1964. V. 174. P. 245–264.

Shebilske W. L. Visuamotor coordination in visual direction and position constancies // Stability and constancy in visual perception. N. Y.: Wiley, 1978. P. 21–70.

Steinbach M. J. Proprioceptive knowledge of eye position // Vision Research. 1987. V. 27. P. 1737–1744.

Steinman R. M. Role of eye movements in maintaining a phenomenally clear and stable world // Eye movements and psychological processes. N. J.:

Erlbaum. 1976. P. 73–83. Underwood G. (Ed.). Eye Guidance in Reading, Driving and Scene Perception.

N.Y.:Elsever, 1998. Walls G. L. The evolutionary history of eye movements //Vis. Res. 1962. V 2. P. 69–80. col1_0 Eye Movement Disorders. Oxford: Oxford University Press, 2008.

Технологии айтрекинга: от видеорегистрации до наложения треков на изображение[3] В. Н. Анисимов, А. В. Краснопёрое, Ф. Л. Серженко, Л. В. Терещенко

1Введение

Нашим научным коллективом разработана установка для регистрации движений глаз на основе скоростной цифровой видеокамеры. Для обеспечения синхронизации компонентов системы, записи данных и их обработки создано оригинальное программное обеспечение. Преимуществом работы с нашей системой является доступ к полному циклу обработки регистрируемых данных, что позволяет быстро и эффективно решать задачи идентификации событий, а также визуально контролировать полученные результаты с помощью синхронного вывода видеозаписи изображения глаза. Также важной является возможность синхронизации регистрации треков движений глаз с внешними устройствами, например, с электроэнцефалографом или полиграфом. Известно, что подобная задача часто возникает при проведении научных или практических исследований и не всегда легко и корректно реализуется на основе решений, предлагаемых производителями айтрекеров.

2Скоростная цифровая видеокамера Fastvideo

Движения глаз регистрируются монокулярно с использованием цифровой видеокамеры Fastvideo-ЗОО (Стандартная система скоростной видеозаписи, электронный ресурс) производства компании «Фаствидео», Россия. Камера позволяет вести видеосъемку с частотой до 300 кадров в секунду при разрешении 640x480 пикселей и разрядности аналого-цифрового преобразования 10 бит. В основе камеры используется монохромный сенсор «ШРА-300» (Скоростная матрица ШРА-300, электронный ресурс), максимум спектральной чувствительности которого лежит в области длин волн порядка 700 нм, поэтому при работе применяется инфракрасная (ИК) подсветка. ИК подсветка также позволяет добиться максимальной контрастности зрачка на регистрируемом изображении. Камера соединена специальным высокочастотным кабелем с установленной в персональном компьютере (ПК) платой ввода изображения PIXCI® EB1 (PIXCI® EB1 PCI Express xl Base Camera Link Frame Grabber, электронный ресурс). Плата обеспечивает передачу управляющих сигналов в камеру, прием в непрерывном режиме захваченных кадров от камеры и сохранение кадров в оперативной памяти ПК. Обмен данными между камерой и платой ввода осуществляется по протоколу Base Camera Link, поток данных достигает 960 Мегабит в секунду при настройках камеры по умолчанию (640x480,10 бит, 300 кадров в секунду).

3Программное обеспечение

Для обеспечения синхронизации компонентов системы, записи данных и их обработки разработано оригинальное программное обеспечение. Оно включает в себя две программы: программное обеспечение Fastvideo Lab для скоростной видеосъемки (Программное обеспечение Fastvideo Lab для скоростной видеосъемки, электронный ресурс) и разработанная нами программа VisualStimulator.

3.1Программное обеспечение Fastvideo Lab и параметры съемки

Программное обеспечение, поставляемое с камерой, дает пользователю широкий спектр возможностей для ведения высокоскоростной съемки. Доступны, в частности, настройка режимов работы камеры – изменение области сканирования сенсора, частоты захвата кадров, времени экспозиции, выделение фрагмента кадра и др., просмотр изображения на экране монитора, непрерывная запись видеопотока в память ПК или в файл на жесткий диск, чтение, просмотр и преобразование записанных данных.