پایگاه خبری نامحدود ببین، بخوان، زندگی کن
نوشته های مشابه
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]:
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 3–1: 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
