ردیابی حرکات چشم یا EGT چیست؟

به فرآیندی که در طول آن نقطه‌ی دیدِ ناظر یا به عبارتی نقطه‌ای که چشم‌ها به آن خیره می‌شوند را می‌توان پیدا و محاسبه کرد و همچنین حرکات چشمِ فرد را نسبت به موقعیتِ سر او اندازه‌گیری کرد، ردیابی حرکت چشم یا به اختصار EGT می‌گویند.

به بیان ساده، دنبال کردن مسیری که فرد نگاه می­کند را ردیابی چشم می­گویند. دستگاهی که به وسیله­‌ی آن تعیین می‌شود تمرکز چشم­‌ها دقیقاً روی کدام هدف می­باشد یا چه ­اندازه چشم­‌ها از نقطه‌­ای به نقطه­‌ی دیگر حرکت می‌کنند، ردیاب حرکت چشم[1] می­گویند. این دستگاه، ابزاری کاربردی می­باشد تا اشخاصی با محدودیت‌های ذهنی و جسمی بتوانند ارتباط و تعامل بهتری با محیط داشته باشند [1].

از آن­جایی که در ردیابی حرکات چشم­ها می­توان رفتار و حرکت ­آن­ها را بدون اندازه­‌گیری فعالیّت مغز و فقط از طریق موقعیت، مسیر، جهت و مّدت نگاه فرد و تغییرات مردمک چشم‌­های وی دریافت کرد، لذا یکی از روش­های مناسب در تعیین وضعیت انحراف چشم به حساب می­آیند.

امروزه در روش­‌های ردیابی چشم از دستگاه‌­های جدید و پیشرفته‌­ای استفاده می­شود که می­توانند حرکات چشم‌­ها یا جهت نگاه افراد را نیز ثبت کرد. لوئیس امیل جوال[2] ، در سال 1879 مشاهده کرد در هنگام خواندن یک متن، چشم‌­ها حرکت‌­های یکنواخت و ملایم بر روی کلمات متن ندارند به عبارتی در آن زمان بر این باور بودند که در هنگام خواندن یک متن چشم­‌ها بدون پرش و توقف، کلمات را دنبال می­کنند اما جاوال مشاهده کرد یک­سری حرکات پرشی تند[3]و نقاط مکث[4] در هنگام مطالعه وجود دارد [2]. در حال حاضر شرکت اس­ام­آی [5]و شرکت توبی[6] از پیشگامان تولید ردیاب­های چشمی می­باشند.

روش­‌های ردیابی چشم‌­ها

روش‌­های مختلفی برای ردیابی چشم­‌ها ارائه شده ­است امّا در این نوشتار تنها به بررسی روش­‌هایی که در راستای پژوهش‌­های پیرامونِ تشخیص انحراف چشم می­باشد، پرداخته شده است. به طور کلّی سه روش اندازه­‌گیری وجود دارد که عبارتند از [3]:

  • اندازه‌­گیری پتانسیل الکتریکی[7].
  • استفاده از لنز­های تماسی.
  • ردیابی نوری[8].

دو روش اوّل دقّت بالاتری داشته اما این روش‌­ها به دلیل تهاجمی بودن، محدود به فعالیّت­‌های آزمایشگاهی می­‌باشند [3].

ردیابی نوری

بازتاب نور قرینه-مردمک[9]، بازتاب­های نور مادون قرمز[10]

ردیاب‌­های چشمی از فناوری­‌های مختلفی برای اندازه‌­گیری موقعیت چشم‌­ها و جهت نگاه افراد، استفاده می­‌کنند. روش‌­های نوری در زمینه‌­های پژوهشی بسیار مورد توجه هستند؛ زیرا کم‌­هزینه و غیرتهاجمی می‌­باشند. این ردیاب­‌های چشم معمولاً مکعب‌­های کوچک سیاهی بوده که به صفحه­ی نمایش(مانیتور) وصل شده یا در جلو و پایین صفحه­‌ای نمایش قرار می­گیرند. از نظر سخت­ افزاری دارای یک فراتاب[11] و یک دوربین هستند. نور مادون قرمز به ­وسیله­‌ی فراتاب به چشم‌­ها تابیده می­شود که این نور در محدوده­ی بینایی انسان قرار ندارد و در این­ صورت قابل مشاهده توسط چشم‌­ها نبوده و هنگام هدایت به چشم بازتابی با تمایز[12] بالا ایجاد می­کنند. حال دوربین در فواصل زمانی کوتاه از چشم‌­ها تصویر می­گیرد. انعکاس­‌های مختلف قرینه، تصاویر پورکنج[13] نامیده می­شود[4]. اولین بازتاب پورکنجی را  نیز گیلنت [14]می­گویند [5] و سپس با پردازش تصاویر، اطّلاعات و جزئیاتی از بازتاب نور توسط چشم­ها، بدست می­آید. با استفاده از این اطلاعات و الگوریتم‌­های ریاضی، نقطه‌­ای[15] که ناظر به آن توجه­ می­کند را می‌­توان محاسبه کرد[6].

شکل ‏31: بازتاب­‌های نور مادون قرمز در روش نوری ردیابی حرکت چشم‌­ها.

استفاده از روش تصویربرداری ویدئویی از حرکات چشم(VOG[16])

ردیاب چشم مبتنی بر ویدئو، نیز یک روش غیر تهاجمی می‌­باشد. از روی تصاویری که توسط دوربین گرفته شده­‌اند، جهت نگاه فرد، تخمین زده ­می­شود. به عنوان یک قاعده کلّی، روش‌های اندازه‌گیری موقعیت چشم نسبت به سر دقیق‌تر هستند و برای مطالعه­‌ی دینامیک حرکت چشمی در نظر گرفته شده‌اند، در حالی که روش‌های اندازه‌گیری موقعیت چشم نسبت به محیط اطراف برای اندازه‌گیری نقطه­‌ی نگاه در رابط کاربری استفاده می‌شوند.

ثبت ویدئویی با استفاده از حرکات چشم، از جمله روش­هایی است که امروزه برای کنترل ویلچر و رایانه مورد توجه قرار گرفته ­است، به عبارتی VOG معمولاً برای اهداف پزشکی استفاده می­شود. یکی از مشکلات این روش، آن ­است­ که ثبت تصویر با پلک­های بسته ممکن نیست و هم­چنین هزینه­‌ی بالای سامانه به علّت وجود دوربین­‌های تصویربرداری مجهز، از معایب این روش می­باشد. در حین عملیات ثبت تصویر نیز لازم است سر فرد ثابت بماند تا اندازه‌­گیری به طور درست انجام شود.

[1]    J. Nielsen and K. Pernice, Eyetracking Web Usability, 1st edition. Berkeley, CA: New Riders Pub, 2009.

[2]    A. Villanueva, R. Cabeza, S. Porta, M. Böhme, D. Droege, and F. Mulvey, ‘Report on New Approaches to Eye Tracking. Summary of new algorithms.’, undefined, 2009, Accessed: Apr. 26, 2022. [Online]. Available: https://www.semanticscholar.org/paper/Report-on-New-Approaches-to-Eye-Tracking.-Summary-Villanueva-Cabeza/91efab4b36b95d034dbd372c65e86181180425b4

[3]    G. L. Nagel, ‘Use of Eye Tracking for eSports Analytics in a MOBA Game’, Jan. 2017, Accessed: Apr. 26, 2022. [Online]. Available: https://bora.uib.no/bora-xmlui/handle/1956/15875

[4]    P. Blignaut and D. Wium, The effect of mapping function on the accuracy of a video-based eye tracker. 2013, p. 46. doi: 10.1145/2509315.2509321.

[5]    C. H. Morimoto and M. R. M. Mimica, ‘Eye gaze tracking techniques for interactive applications’, Computer Vision and Image Understanding, vol. 98, no. 1, pp. 4–24, Apr. 2005, doi: 10.1016/j.cviu.2004.07.010.

[6]        G. Norris and E. Wilson, ‘The Eye Mouse, an eye communication device’, in Proceedings of the IEEE 23rd Northeast Bioengineering Conference, May 1997, pp.

[1] Eye Tracker

[2] Louis Émile Javal

[3] Sacades

[4] Fixations

[5] SMI

[6] Tobii

[7] Electric potential measurement

[8] Optical tracking

[9] CORNEAL-PUPIL REFLECTION

[10] Infrared Reflections

[11] Projector

[12] Contrast

[13] Purkinje

[14] Glint

[15] Point of regard

[16] Video Oculography

درباره‌ی ادمین نامحدود

همچنین ببینید

بررسی آیفون 6 پلاس

آیفون تا پیش از این به صفحه‌نمایش ۳.۵ و ۴ اینچ مجهز می‌شد، اما تمایل کاربران به تهیه‌ی تلفن‌های هوشمند بزرگ، باعث شد تا اپل هم در مسیر بازار قرار گیرد و ۲ تلفن هوشمند بزرگ در سایزهای ۴.۷ و ۵.۵ اینچ روانه بازار کند. در این مقاله به بررسی آیفون ۶ می‌پردازیم، تلفنی که به باور تیم‌کوک، مدیرعامل اپل، کاربران پلتفرم‌های دیگر را جذب اکوسیستم این شرکت می‌کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *