Verschiedene Eye Tracking Systeme

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

AG Neuroinformatik

Verschiedene Eye Tracking Systeme Stationär

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METHODIK EYE TRACKING

Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

FORSCHUNGSGEBIETE

AG Neuroinformatik

Verschiedene Eye Tracking Systeme Remote

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Verschiedene Eye Tracking Systeme Head-mounted

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

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EyeLink I / EyeLink II Systeme • SMI-EyeLink I Eye Tracker • Pupil Tracking (EyeLink II zusätzlich Corneareflex) • Binokulares Tracking • Berechnung der Blickposition – Kalibrierung – Kompensation von Kopfbewegungen

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FORSCHUNGSGEBIETE

• Zeitliche Auflösung 250 Hz (EyeLink II 500 Hz)

SMI EyeLink I

• Räumliche Genauigkeit 0,5 – 1o • Online-Verfügbarkeit der Daten und nachfolgende Analyse (delay ca. 15 ms)

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EyeLink II / EyeGaze Systeme

SR Research EyeLink II

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LC Technologies EyeGaze

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Daten Rohdaten

• Sakkadenwinkel • Fixationskoordinaten • Fixationsdauern • Pupillendurchmesser • ...

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Daten Rohdaten

• Weiterverarbeitung • Off-line, Speicherung in Datei • On-line, z.B. blick-kontingente Stimulus-Manipulation

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Daten Grafische Darstellung: Fixationen • Reduktion von Blickbewegungsdaten durch Anzeige von Fixationsdaten oberhalb eines bestimmten Schwellwertes für die Fixationsdauer

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Daten Grafische Darstellung: Clusteranalyse • Raum-zeitliche Gruppierung von Fixationen → dynamische Cluster • Berechnung von Clusterabständen, gewichtet mit Fixationsdauern und Winkeln zwischen aufeinanderfolgenden Sakkaden • Definition geeigneter Schwellwerte für Clusterübergänge

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Daten Grafische Darstellung: „attentional landscapes“ • Summation zwei-dimensionaler Gaussfunktionen mit Maxima an Fixationspunkten • Gewichtung der Funktionen mit Fixationsdauern • „attention function“ a(x,y)

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Daten Grafische Darstellung: Projektion von attentional landscapes • Überlagerung der attentional landscapes mit dem Originalstimulus fp: A x O → P • Verschiedene Überlagerungsfunktionen, z.B. Intensivierung oder Abschwächung von Helligkeit oder Kontrast, Reduktion der optischen Auflösung in Regionen mit niedrigen Werten der attentional landscape

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Daten Graphische Darstellung: Von Blickbewegungen zu attentional landscapes

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Daten Grafische Darstellung: Gaze traces / trajectories

• Pfad von Sakkaden (Linien) und Fixationen (Kreise) eines einzelnen Probanden

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Daten Grafische Darstellung: Gaze spots / heat maps

• aggregierte Darstellung einer Gruppe von Probanden, „Hitzekarten“

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

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Daten Grafische Darstellung: Beispiele

Heat maps

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Gaze traces

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Daten Grafische Darstellung: Beispiele

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

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Daten Grafische Darstellung: Gaze replays

• Abspielen des aufgezeichneten Pfades in Echtzeit oder Zeitlupe

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

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AG Neuroinformatik

Daten Grafische Darstellung: Gaze replays

• Abspielen des aufgezeichneten Pfades in Echtzeit oder Zeitlupe

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

AG Neuroinformatik

Daten Grafische Darstellung: Gaze replays

• Abspielen des aufgezeichneten Pfades in Echtzeit oder Zeitlupe

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

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AG Neuroinformatik

Daten Grafische Darstellung: Gaze replays

• Abspielen des aufgezeichneten Pfades in Echtzeit oder Zeitlupe

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

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Daten Statistische Auswertung

• Verteilung der Betrachtungszeit, z.B. auf Elemente in einer Webseite

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

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Daten Statistische Auswertung

• Verteilung der Betrachtungszeit, z.B. auf Elemente in einer Webseite

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Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen

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Überblick: Historie •

19. Jh.: direkte Beobachtung von Augenbewegungen ohne Hilfsmittel



1879: Louis Émile Javal prägt Begriff der „Sakkade“



1908: Huey baut ersten Eye-Tracker (Kontaktlinse mit Aluminiumzeiger)



1922: Buswell baut optischen Eye-Tracker (Licht wird von Auge reflektiert und auf Film aufgezeichnet)



1950er: Alfred L. Yarbus, systematische Forschung (Empfehlung: Eye Movements and Vision, 1967)



1980: Just und Carpenter formulieren „strong eye-mind hypothesis“

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