政大 - 眼動儀應用 參觀記錄

眼動與閱讀實驗室
http://emrlab.nccu.edu.tw/
蔡介立 老師
http://emrlab.nccu.edu.tw/people.html#teacher
http://www.ym.edu.tw/cnl/member/jerry.htm

眼動儀運用於觀察一般人閱讀之設計：
A.
研究探究變項：
凝視停留時間、追視距離/速度、閱讀軌跡、注視點的頻率....

B.
實驗架設：
(1) 事後分析形式：
PC主機 + 螢幕，一套
透過資料擷取卡(PCI)結合眼動硬體裝置，負責眼動資料擷取、處理，可由廠商提供的套裝軟體介面即時呈現瞳孔位置並記錄數據(時間點、X、Y軸像素)供後續分析用(蔡老師用matlab分析數據、製軌跡圖、頻率分佈圖...)。

(2) 即時互動形式：
PC主機 + 螢幕，兩套
第一套如事後分析式架設，收集眼動資料由廠商提供的套裝軟體介面即時呈現瞳孔位置。
兩主機間透過互連的網路線，即時傳送第一套主機所得數據到第二套主機，經自行撰寫的軟體介面(蔡老師由matlab開發)做螢幕上目標物變換與計分。

C.
互動式設計，第二套螢幕上目標物規格：
螢幕解析 800 x 600
字體大小 24~32
圖片、圖形、照片等自行運用設計
(蔡老師自行用matlab發展此類互動介面...)

D.
本類實驗設計中眼動儀適用取樣頻率：
區辨字詞：250~500 Hz、 較高解析度
區辨區塊：50~100 Hz、較低解析度
低頻頭動對閱讀的影響暫不考慮(對Y影響較大)


E.
其他特點、優缺點：
1.
一般眼動儀最小精準度可達4像素，最高取樣率1000~2000Hz。(蔡老師推測：測量一般書報14
大小字體應該可行，至少需100Hz以上才夠觀察大致位置上變化。)
2.
精準度：頭罩式 > 頭靠式 > 無接觸式
3.
一般眼動儀皆對Y軸位置變化(上下動)精準度不太夠
4.
知名品牌且精準規格者，價格通常200萬上下，不是容易取得的設備
(蔡老師實驗室裡有三台，其中有兩台是中研院的財產...)
5.
套裝軟體只做數據記錄與特定形式呈現，功能常無法滿足實驗者需求，通常需自行使用開發軟體撰寫數據分析與呈現介面。
6.
目前實驗多採用「單一優勢眼」來量測，雙眼的眼動量測會更複雜。

F.
實驗室網頁有多項廠商、資源連結可參考。
眼動儀主流廠商：SMI、SR Research(國揚代理)、TOBII. 可參考產品介紹。
注意規格：取樣頻率、解析度、誤差、頭動忍受度...

G.
蔡老師推薦眼動儀使用者
陽明 神研所 鄭雅薇 助理教授
http://www.ym.edu.tw/nsi/

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9/5 補充
眼動儀於中風病人的可能研究應用：
A.
空間性視知覺 ─
空間注意力(neglect)、選擇性注意力的電腦化評估：
1.
用於刪除或選取目標的測驗，直接選取螢幕上目標
2.
直線二等分或標的(landmark)測驗，注視(停留)中點區塊數秒來決定中點
3.
電腦上情境或遊戲的操作，來看空間注意力、視野的缺損
B.
眼球追視、瀏覽策略的電腦化評估：
注意目標的順序、路徑、頻率與停留時間
(蔡老師就是做這個...)

應用上可能面臨的問題：
1.
一般眼動儀Y軸位置變化(上下動)精準度不夠 (閱讀策略多為單純橫向變化，所以蔡老師的研究，多設計只X軸方向的刺激變化，且頭靠式的眼動儀很適合)
2.
眼鏡鏡片反光易影響瞳孔位置校正
3.
頭靠式、頭罩式的眼動儀雖較精準，但對中風病人而言，可能會影響動作表現，且不能持續太久；而無接觸式的眼動儀精準度不足，但不影響病人表現。得依照研究問題的需求，以採用適合的形式
4.
據以往研究設計，雖然可採用仰躺方式進行眼動儀實驗，但對維持中風病人參與評估之警醒度而言是一大考驗
5.
是否能清楚辨識書報中大小14甚至更小的字之位置差異，仍待測試 (蔡老師也不是很確定)
6.
取得數據後的事後分析(採用人為切取片段或公式判斷)與繪圖呈現需額外用軟體撰寫 (這點我覺得還好..可以搞定..一般擷取生理訊號的數據後皆需如此...)