眼动仪与视线跟踪技术综述赵新灿左洪福任勇军(南京航空航天大学民航学院，南京210016)摘要文章在回顾视线跟踪技术的研究历程基础上．定义了视线跟踪的基本概念和参数。分析了六种主要视线跟踪技术原理，比较了每种技术的优、缺点。介绍了眼动仪硬件设备的研制和发展状况，对比了几种主要的眼动仪性能。最后，探讨了视线跟踪数据的处理软件和方法，并对视线跟踪技术的应用前景进行总结和展望。关键词视线跟踪眼动仪眼动测量文章编号1002—8331一(2006)12—0118—03文献标识码A中图分类号TP39AReviewofEyeTrackerandEyeTrackingTechniquesZhaoXi／IcallZuoHongfuRenYongjun(CollegeofCivilAviation，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016)Abstract：ThispaperlooksbackthestudyhistoryandputsforwardbasicconceptandInetricsdefinitionsofeyetrackingtechnology．Throughanalysisofsixkindsofeyetrackingprinciplesandreviewmaineyetrackerproductsdomesticandabroad，thevirtuesandshortcomingsofvariousmethodsandproductsarecontrasted．Thearticleanalyzestheeyetrackingdataanalysissoftwareandmethodsandreviewstheapplicationsofeyetrackingsystem．Atlast，severalpointsaremadeaboutthetrendofeyemovementrecordingsystem．Keywords：eyetracking，eyetracker，eyemovement，measure信息加工在很大程度上依赖于视觉，约有80％-90％的外界信息是通过人的眼睛获得的。由于人的视线具有直接性、自然性和双向性等其它信息所无法具备的特点【l】，人们对视线的研究有着浓厚的兴趣。眼动的早期研究可以追溯到古希腊，但是真正使用仪器设备对眼动进行观察和实验是从中世纪才开始的。直到1901年Dodge和Cline才开发出第一台精确的、非强迫式的眼追踪设备[3】。目前。视线跟踪技术逐步成熟，应用越来越广泛。主要应用于图片／广告研究[18,1”(网页评估、设计评估等)、动态分析[7-91(航空航天相关领域、体育运动、汽车、飞机驾驶、打字动作分析等)、产品测试[18,191(广告测试、网页测试、产品可用性测试等)、场景研究¨1，蠲(商场购物、店铺装潢、家居环境等)和人机交互等各种领域．另外在理解人的意图的智能计算机、具有交互功能的家用电器、虚拟现实和游戏等领域也有很好的应用前景。1眼动的基本概念和主要参数指标目前，关于眼动的研究文献和硬件设备很多，由于每个作者和设备生产商使用的概念和参数指标不同，造成了各种方法、模型和设备性能无法比较，给眼动的研究带来许多困难。我们参阅了大量的文献，对眼动的概念和参数指标给出了明确的界定。1．1眼动的概念跟动主要有三种形式：注视(fixations)，跳动(saccades)和平滑尾随跟踪(smoothpursuit)11．2，10·”I。(1)注视。表现为在被观察目标上的停留，这些停留一般至少持续lOOms～200ms以上。在注视时，眼并不绝对静止，眼球为了看清物体总是不停地做轻微的抖动(jitter)，其幅度一般小于1度。绝大多数信息只有在注视时才能获得并进行加工。(2)跳动。注视点间的飞速跳跃，是一种联合眼动(即双眼同时移动)，其视角为10～400。持续时间为30ms一120ms，最高速度为400。／s～600。／s。在眼跳动期间，由于图像在视网膜上移动过快和眼跳动时视觉阈限升高。几乎不获得任何信息。(3)平滑尾随跟踪。眼睛能平滑地追踪运动速度为1。／s一300，s的目标，这种缓慢、联合追踪眼动通常称为平滑尾随跟踪。平滑尾随跟踪必须有一个缓慢移动的目标，在没有目标的情况下，一般不能执行。1．2视线跟踪技术的主要参数【1．4．8】(1)总注视次数。是衡量搜索效率的一个指标，注视次数越多．可能意味着显示区域的布局越不合理。但也应该考虑注视次数和任务时间的关系(例如：任务时间越长需要的注视次数也越多)。(2)注视持续时间。反映的是提取信息的难易程度。持续时间越长往往意味着被测试人员从显示区域获取信息越困难。(3)注视次数。区域重要程度的一个标志。显示区域越重要，被注视的次数越多。(4)注视点序列。注视点在兴趣区之间的转换，能够度量用户界面布局的合理性。(5)第一次到达目标兴趣区的时间。在显示区域搜索特定...
