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Tobii Pro Glasses 3

知识文章

为何选择Tobii Pro Glasses 3 开展眼动追踪研究

穿戴式眼动追踪技术详述

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  • 作者

    Ieva Miseviciute

  • 阅读时间

    8 min

穿戴式眼动仪,或称眼动追踪眼镜,通过允许参与者在室内外自由移动的方式,拓展了研究实验室的研究范围。同时,这些设备使研究人员能够在真实场景中收集关于视觉注意力和其他认知过程的客观数据。目前,这些设备在心理学体育运动人因工程等多个研究领域广泛应用,并在用户体验消费者行为真实世界的寻路等领域提供了超越传统研究应用的洞察。

当为研究选择穿戴式眼动仪时,需要考虑多个因素。我们总结了在向眼动追踪硬件供应商咨询时应问的关键问题,重点关注功能性、数据完整性、易用性和兼容性::

  1. 眼动追踪的准确度和精确度是多少?
  2. 眼动追踪数据有多可靠,提供的是原始数据吗?
  3. 校准过程是怎样的?
  4. 实验完成后,眼动追踪数据会在哪里进行处理和存储?
  5. 我如何监控实时眼动追踪实验,以及需要什么设备?
  6. 软件中的兴趣区(AOI)映射是如何工作的?
  7. 在不同的照明条件下,眼动仪的性能如何?
  8. 穿戴式眼动仪是否与其他多模态解决方案兼容?

这篇文章将专门讨论关于Tobii Pro Glasses 3.的问题,这些问题将为您可靠地收集和安全处理原始数据、简化数据分析的提供指导,同时介绍了在具有挑战的条件下如何能有效执行穿戴式眼动仪的数据采集的相关建议。

Tobii Pro Glasses 3
Tobii Pro Glasses 3

高精准度,高质量的眼动追踪数据

提起Tobii眼动仪,我们将自己的产品确立在最高的数据质量标准上。我们公开分享了性能测试方法,这样我们的客户可以全面了解我们如何测试和报告我们的质量指标。我们在控制实验室中测量了Tobii Pro Glasses 3的性能,考虑到不同的环境条件,如亮度和目标距离。我们还测试了录制过程中随时间推移的眼镜移动效应。我们根据双眼数据基于不同视野区域计算准确性、精度和数据丢失等指标。

以下是总结Tobii Pro Glasses 3性能指标的结果汇总:

  • 平均准确度 0.6°
  • 平均准确度 0.03°
  • 平均数据丢失率 0.01%
  • Tobii Pro Glasses 3 的数据质量性能受到目标距离、室内光照条件和眼镜位移的影响很小。.

Tobii Pro Glasses 3的性能测试报告中,您可以详细了解我们测量和验证眼镜数据质量表现的方法。

100Hz采样率下的可靠数据

为了确定眼动数据的可靠性,了解注视点是如何被检测和计算的是很关键的。Tobii眼动追踪器使用近红外光照射眼睛,形成瞳孔和角膜上的反射图案。眼动仪配备了对近红外光敏感的摄像头,拍摄眼睛的图像。这些图像通过先进的算法分析,创建眼睛的3D模型并确定其位置,检测瞳孔中心和角膜反射来计算注视点。这种注视检测方法称为瞳孔中心角膜反射法(PCCR)

Illustration on how Tobii Pro Glasses 3 work

Tobii Pro Glasses 3 可以以高达100 Hz的采样率记录原始眼动数据,这足以研究大多数常见的眼动现象,比如注视和瞳孔测量。使用 Tobii Pro Glasses 3 记录的数据是稳健可靠的。如果眼睛闭合或者被试眨眼,眼镜将不会记录任何数据,因为当眼球上没有光斑时无法生成眼动数据。

校准方案: 1点式手动校准或全自动校准

Tobii Pro Glasses 3的校准非常方便,提供两种即时校准选项:

1 点手动或自动校准。1 点手动校准需要使用校准卡,被试只需看向校准卡中间的校准点即可完成。这种校准选项确保在记录过程中达到最高的数据准确性。

Calibration of wearables - Heathrow airport
1点式手动校准

另一种方式是选择自动进行校准。这一功能提供了无需交互的校准过程,极大地提升了可用性,节省了时间,使您可以立即开始眼动记录。在需要与难以校准的人群(如儿童)合作,或者需要立即开始录制时,该选项非常有帮助。

一旦完成校准,Tobii Pro Glasses 3 将始终记录高质量、可靠的数据,这对于研究和分析至关重要。这确保了在实验过程中数据的完整性不受影响,无论录制时间长短。

完全控制您的数据

在使用Tobii Pro Glasses 3进行实验时,您完全控制数据的处理和存储方式。在为您精心设计的实验采集好数据后,数据存储就变得至关重要。使用Tobii Pro Glasses 3录制的眼动数据安全地存储在本地的SD卡上,不上载至云端,并且永不进行远程处理。Tobii Pro Glasses 3的所有组件,包括记录模块,都可以无缝连接到您选择的设备上的应用程序,并支持离线操作。

当使用Tobii Pro Lab软件进行眼动数据分析时,您将其直接安装在计算机上作为桌面应用程序。这种设置使您能够完全控制眼动数据,可以根据具体需求进行清理、过滤和组织。为了增加便利性,Tobii Pro Lab提供预定义的眼动跟踪指标,以简化数据提取并有效提高统计分析的效率。

在记录过程中: 实时观察,捕捉更多行为信息

Tobii Pro Glasses 3的一个独特特性是其能够生成自己的WiFi热点,不依赖外部网络即可进行实时观察。这对于在传统实验室环境之外进行实验的研究人员尤为有益。借助这一设置,您可以在现场轻松监控参与者的行为,无需额外的路由器或连接设施。

Live view of Tobii Pro Glasses 3
通过Tobii Pro Glasses 3实时观察眼动记录

Tobii Pro Glasses 3在连接到移动电源时可有效延长录制能力,确保在没有任务时间限制的情况下可以长时间使用。此外,场景摄像头具备缩放功能,可以增强对某个较小区域的详细观察能力。

专为应对各类环境打造的坚固框架

Tobii Pro Glasses 3不仅以其科技感十足的外观著称,而且它非常轻便,具备瑞士光学质量,利用Tobii Lens Technology确保镜片的防刮耐用性。眼镜框架内置麦克风,可以捕捉环境声音,以提供环境信息。集成的红外光源和单镜头内的摄像头进一步增强了录音的稳健性。

Tobii Pro Glasses 3 with safety lenses

此外,穿戴式眼动仪拥有丰富的可扩展性,能够其他硬件兼容,例如用于动作捕捉的标记器。眼动仪可以佩戴在防护装备(如头盔)下,并提供可选的防晒和防尘配件,以及通过可插拔的矫正镜片进行视力矫正。Tobii Pro Glasses 3在光线较差的环境中表现良好,具备优化的曝光设置。

Wearing Tobii Pro Glasses 3 with a motorcycle helmet

全功能分析软件与开源平台

Tobii Pro Glasses 3的主要配套软件是行为研究软件Tobii Pro Lab。Tobii Pro Lab提供跟踪数据回顾和广泛的眼动分析功能,可以简化研究人员在实验后的工作。对于穿戴式眼动仪的用户来说,Tobii Pro Lab的一个关键功能是辅助映射功能,可以帮助用户将眼动数据与对象或环境匹配,以进行有意义的聚合分析。

Tobii Pro Lab中的辅助映射功能会自动将录制的眼动数据映射到环境、对象或内容的快照图像上。结合自动和手动数据映射是分析可穿戴设备数据的最高效方式,可以确保准确和可靠的结果。Tobii Pro Lab的算法是透明的,并且可以根据不同的使用案例或被试定制过滤器。

Tobii Pro Lab 软件中的辅助映射功能

即使在环境不太理想的条件下收集的眼动数据,你的实验也不会白费。用户可以使用Tobii Pro Lab软件或开源软件以多种方式调整和清理他们的眼动数据。Tobii Pro Glasses 3还兼容多种开源平台,用于记录或分析眼动数据。虽然擅长编程的客户可以利用这些选项,但我们的软件解决方案即使对初学者也非常易用。

用于多模态解决方案的TTL同步端口

Bitbrain diadem - Tobii Pro Glasses 3

Tobii Pro Glasses 3具有TTL触发同步端口,使其与多模态研究解决方案兼容。Tobii Pro Lab能够实现眼动追踪数据与市场领先公司的EEG和生物测量数据的无缝同步和数据合并。以下是一些与Tobii Pro Glasses 3兼容的大脑活动和生物测量数据流的示例:

  • 脑电(EEG)
  • 皮肤电 (GSR)
  • 血压(BVP)
  • 心电 (ECG)
  • 肌电(EMG)
  • 心阻抗图 (ICG)
  • 动作捕捉

除了高度精确的TTL同步解决方案外,Glasses 3还可以通过NTP时钟服务器同步、LSL连接器或Pro API用于完全定制多模态记录设置。

广受领域专家们的信赖

Tobii是科学研究领域领先的眼动追踪设备供应商,2023年大约有41%的眼动追踪出版物使用了Tobii的技术(来源:Tobii年度研究报告)。2023年中,Tobii穿戴式眼动仪在342篇出版物中被使用。以下是2023年Tobii穿戴式眼动仪使用最多的研究领域:

Pie chart for wearable eye trackers

Tobii Pro Glasses 3被众多著名研究人员广泛应用和推荐,涵盖了STEM教育、人机交互以及运动科学等多个领域。请探索我们在研究聚焦系列访谈中对其影响深远的研究。

Tobii Spotlight interviews

Tobii Academy 助您快速上手

Education and training - Tobii
Tobii Academy’中的眼动追踪课程

Tobii Academy 是一个持续式交互学习中心,对所有 Tobii 专业客户免费开放。平台拥有大量的课程和入门指导材料,旨在帮助你快速熟悉眼动追踪技术。以下是一些适合穿戴式眼动仪用户开展实验的相关课程:

  • 眼动追踪基础知识课程
  • 穿戴式眼动仪的手动和辅助数据映射
  • 兴趣区,眼动追踪最有力的分析工具

总共有28门课程,面向不同专业水平的用户,并可以随时重新学习。

结论

Tobii Pro Glasses 3是一款高质量的穿戴式眼动仪,可提供高度准确、精确和可靠的数据。这款眼镜赋予用户对数据处理和存储的完全控制权。眼动仪能够有效应对各种实验环境的挑战,并在不同环境和人群中稳健地保持高性能。配套的数据分析软件用户友好且简化了研究过程。凭借其先进的功能和适应性,Tobii Pro Glasses 3具备应对未来研究的可持续性和可拓展性,确保能够为您在不断变化的未来研究技术中仍贡献极具价值的洞察。

资源详情

  • 作者

    Ieva Miseviciute

  • 阅读时间

    8 min

作者

  • Tobii employee

    Ieva Miseviciute博士

    Tobii科学作家

    作为一名科学作家,我有机会阅读同行评审的出版物,并撰写关于眼动追踪在科学研究中应用的文章。我喜欢发现眼动追踪如何通过新的方式推进我们对人类认知的理解。

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