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眼动追踪技术:迈向数据质量的客观衡量

来源:心拓视点 编辑:心拓视点 发布时间:2021-04-16

      在过去的几十年里,使用眼动追踪技术的研究在数量和种类上都有了显著的增长。使用EyeLink眼动仪的文章已达9000+以上的数量。

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上图显示了过去的20多年使用EyeLink眼动仪发表的文献增长,也突出说明了眼动仪这一领域的迅速发展 ,EyeLink眼动仪有完整的硬件和软件部分,尤其是优秀的硬件和出色的实验软件极大的方便了专家和新手用户的眼动跟踪研究活动。眼动追踪已成为认知神经科学中的一种常用方法,并且在心理学、经济学、翻译学、阅读、二语习得等研究领域中得到了越来越多的应用。

      今天,我们涉及数据质量的硬件参数,它也决定着如何选择最佳的眼动仪工具

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                                    推荐学习视频《眼动技术基础简介》

数据质量


Data quality is often calculated as data loss, accuracy and precision [Holmqvist et al., 2011].

Accurary:准确性通常被定义为测量值和真实值之间的平均差。


Accuracy (sometimes called offset) is one of the most highlighted aspect of data quality. Loosely speaking, it refers to the difference between the true and the measured gaze direction. 

                               ——来自文献1


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                                             在19寸屏幕上全屏幕所获取的准确性,圆圈越小,误差越小

——来自文献3

Precision/RMS:精度指再现的可重复性。


precision, also referred to as reproducibility or repeatability, is the degree to which the repeated measurement of a set of true values produces the same or similar set of measured values regardless of the accuracy of these values.

——来自文献2


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                                                        在19寸屏幕上精度数据,圆圈越小,精度越高

——来自文献3


Data Access Latency:数据访问延迟,即在线计算识别眼动事件的计算能力,它也决定着数据的精度,它与电脑本身的性能和帧率有关。

Temporal resolution:时间分辨率
sampling rate:采样率


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上图显示了采样频率和所需数据量之间的关系,以将时间误差包含在期望误差平均值的1ms内。对于较低采样频率,降低时间误差的数据要求非常高,但随着频率接近200Hz,要求水平缩小,在200Hz和1000Hz之间相差很小。

 ——来自文献4


文章中应该报告的实验数据:

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——来自文献1

推荐阅读以下四篇文献了解更多内容:

1. Kenneth Holmqvist, Marcus Nyström, and Fiona Mulvey. 2012. Eye tracker data quality: what it is and how to measure it. In Proceedings of the Symposium on Eye Tracking Research and Applications. Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 45–52. DOI:https://doi.org/10.1145/2168556.2168563

该文献发表于2012年,在该文中,作者说明了为什么数据质量很重要,并回顾了以前关于如何测量和报告眼动数据质量的工作。目标是对什么是数据质量以及如何定义,测量,评估和报告数据质量达成共识。


2. Eyal M. Reingold (2014) Eye tracking research and technology: Towards objective measurement of data quality, Visual Cognition, 22:3-4, 635-652, 

DOI: 10.1080/13506285.2013.876481

发表与2014年,文中探讨了两种客观测量眼动数据质量的方法。


3. Holmqvist, Kenneth. (2017). Common predictors of accuracy, precision and data loss in 12 eye-trackers. 10.13140/RG.2.2.16805.22246. 

发表与2017年,探讨了12种眼动仪的有效性、准确性和重要性,并提出了客观数据质量价值。

4. Andersson, R. , M Nyström, &  Holmqvist, K. . (2010). Sampling frequency and eye-tracking measures: how speed affects durations, latencies, and more. Journal of Eye Movement Research, 3(3), 1-12.

发表与2010年,探讨了采样频率影响眼动事件的持续时间等


EyeLink眼动仪1000 plus参数:

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