Chuyên gia Semalt: Xu hướng hiện tại trong công nghệ theo dõi mắt

Khi phản ánh lịch sử ban đầu của việc theo dõi bằng mắt và các cột mốc được tạo ra, nó đã phát triển thành một ngành công nghiệp nhiều mặt, chạm đến nhiều lĩnh vực. Để hiểu thêm về theo dõi mắt là gì, trước tiên tất cả về nó phải được xác định.

Julia Vashneva, Giám đốc Thành công của Dịch vụ Kỹ thuật số Semalt , cung cấp cái nhìn sâu sắc về các xu hướng mới nhất trong công nghệ theo dõi bằng mắt dựa trên chuyên môn và kinh nghiệm hợp tác sâu rộng với CoolTool , công ty nghiên cứu thị trường.

Theo dõi mắt có thể được định nghĩa là một tập hợp dữ liệu mắt. Dữ liệu được thu thập thông qua các thiết bị không xâm nhập như máy theo dõi mắt từ xa hoặc gắn trên đầu. Thiết bị không xâm nhập sử dụng máy ảnh cũng như nguồn sáng hồng ngoại. Nguồn sáng được hướng vào mắt khi camera theo dõi và ghi lại các đặc điểm mắt (ví dụ: đường kính đồng tử, tần số chớp mắt, chuyển động quay). Dữ liệu tổng hợp được tổng hợp bằng phần mềm phân tích theo dõi bằng mắt và kết quả được phân tích.

Phần mềm theo dõi mắt hiện đang được sử dụng trong nghiên cứu tiếp thị và đóng gói của người tiêu dùng, nghiên cứu tâm lý học thuật, y tế và hành vi, cũng như nghiên cứu và ứng dụng mô phỏng nhân tố kỹ thuật và trò chơi. Khi các nhà nghiên cứu tìm ra con đường mới của ứng dụng để theo dõi bằng mắt, lĩnh vực này mở rộng đáng kể. Thậm chí, quân đội đã sử dụng mũ bảo hiểm theo dõi mắt cho các phi công chiến đấu trong màn hình hiển thị tinh vi (HUD) của họ để tạo lợi thế chiến thuật.

Khi thảo luận về theo dõi mắt, điều quan trọng là phải hiểu bốn loại chuyển động mắt cơ bản là nền tảng của công nghệ theo dõi mắt mà chúng bao gồm:

  • Saccade. Chúng được coi là chuyển động rất nhanh của mắt thay đổi đột ngột tại điểm cố định. Chúng có thể là những chuyển động nhỏ trong khi đọc hoặc những chuyển động lớn khi nhìn xung quanh toàn bộ căn phòng. Nói chung, chúng là phản xạ trong tự nhiên, nhưng cũng có thể được khơi gợi một cách tự nguyện. Chuyển động mắt saccadic phổ biến nhất xảy ra trong các kiểu ngủ của một cá nhân.
  • Chuyển động theo đuổi trơn tru. Chậm hơn nhiều so với các hình thức chuyển động mắt khác, Chuyển động theo đuổi mượt mà là một chuyển động kích thích tự nguyện của hố mắt (một phần nhỏ của võng mạc trong đó thị lực là cao nhất). Cá nhân có khả năng tự nguyện theo dõi hoặc bỏ qua các kích thích. Có những cá nhân được đào tạo có khả năng thực hiện một phong trào theo đuổi trơn tru mà không cần sự hiện diện của một kích thích (mục tiêu di chuyển).
  • Phong trào Vergence. Không giống như các loại chuyển động mắt khác, trong khi cả hai mắt di chuyển theo cùng một hướng, các chuyển động của verg là khác nhau. Đường ngắm của mỗi mắt có thể nhìn thấy một vật ở gần hoặc ở một khoảng cách. Do đó co thắt đồng tử làm tăng lĩnh vực nhận thức và làm sắc nét hình ảnh của hố mắt (võng mạc).
  • Chuyển động mắt-mắt. Bù đắp cho chuyển động đầu, chuyển động mắt tiền đình giúp ổn định hình ảnh trực quan của các xung bên ngoài. Bề mặt võng mạc bù hình ảnh "trượt" bằng cách phát hiện những thay đổi thoáng qua (chuyển động đầu) do đó điều chỉnh thông qua chuyển động mắt điều chỉnh. Việc điều chỉnh bù khá chậm, do chuyển động của đầu cũng như phản ứng cảm giác

Ai áp dụng theo dõi mắt

Mỗi ngày, các ứng dụng theo dõi mắt được sử dụng theo những cách sáng tạo mới. Khi một người nghĩ về việc một cá nhân sử dụng mắt hàng ngày bao nhiêu, không có gì lạ khi thông tin mà họ thu thập được hữu ích cho hầu hết mọi ngành công nghiệp. Một ngành như vậy là nghiên cứu thị trường. Thông tin được thu thập từ nghiên cứu theo dõi mắt đã được sử dụng trong thiết kế bao bì cũng như quảng cáo.

Các môn thể thao chuyên nghiệp đã sử dụng công nghệ theo dõi mắt như một lợi thế để cải thiện thành tích của một vận động viên bằng cách kết hợp dữ liệu sinh học, sinh lý và hành vi để cung cấp một công cụ đo lường để cải thiện cá nhân. Các chuyên gia hành vi và khoa học thần kinh đã và đang sử dụng công nghệ theo dõi mắt trong việc đánh giá các kỹ năng đọc, chứng khó đọc, chức năng vận động, cũng như xử lý thính giác và hình ảnh. Bằng cách sử dụng kích thích thị giác dựa trên màn hình và các thiết bị theo dõi chuyển động đầu, các nhà nghiên cứu đã tìm ra những cách mới để đo lường và đánh giá và thâm hụt các chức năng của động cơ cũng như sử dụng các phương pháp tiếp cận xúc giác để điều chỉnh những thiếu sót riêng lẻ.

Một lĩnh vực mới của theo dõi mắt là một nghiên cứu dựa trên cái nhìn. Các nhà nghiên cứu đã phát triển các công cụ mà cuối cùng có thể thay đổi sự tương tác giữa con người và máy tính. Nghiên cứu đang tập trung vào việc sử dụng mắt để điều khiển con trỏ của máy tính. Thay vì sử dụng chuột, cần điều khiển hoặc máy tính bảng viết, người dùng sẽ điều khiển hành động của máy tính thông qua chuyển động mắt và chớp mắt.

Chính xác làm thế nào theo dõi mắt làm việc cho giáo dân phổ biến có thể được giải thích bằng các thuật ngữ không đơn giản. Theo dõi bằng mắt kể từ khi bắt đầu đã được sử dụng để đo lường và đánh giá sự chú ý trực quan của một cá nhân. Có một số cách để đo lường sự chú ý như vậy, nhưng phổ biến nhất là phương pháp không xâm phạm.

Theo dõi mắt từ xa không xâm nhập

Khái niệm cơ bản của theo dõi mắt từ xa không xâm nhập là phản xạ giác mạc trung tâm đồng tử (PCCR). Khái niệm này sử dụng một nguồn ánh sáng từ xa để chiếu sáng mắt, điều này gây ra phản xạ và cho phép một hệ thống ghi hình camera ghi lại dữ liệu hình ảnh. Hình ảnh được chụp trên thiết bị ghi (camera) xác định các phản xạ khác nhau giữa phản xạ đồng tử và giác mạc. Khi thông tin được ghi lại, một bảng tính toán vectơ góc được sử dụng để hình thành các đặc điểm phản xạ hình học cụ thể tạo thành cơ sở của hướng nhìn.

Tùy thuộc vào phần mềm tạo khuôn mắt được sử dụng, tính toán hướng nhìn cho phép các thuật toán xử lý hình ảnh khác nhau cũng như mô hình 3D của mắt liên quan đến điểm nhìn. Nói một cách khá đơn giản, quy trình ghi lại các chuyển động của mẫu mắt, đánh giá các nguyên tắc mẫu mắt cơ bản, tập trung vào điểm tham số nhìn và tạo thành một tập hợp dữ liệu mà khi phân tích sẽ cung cấp cho người dùng cuối dữ liệu và kết quả diễn giải cụ thể. Các kết quả có thể đo bất cứ thứ gì hình thành khoảng chú ý của công nhân, để cố định trên một đối tượng cụ thể. Để giải thích thêm, một ví dụ về quy trình như sau:

  • Nhà nghiên cứu theo dõi mắt mong muốn xác định hình ảnh cụ thể trên máy tính (ví dụ: một sản phẩm có thể bán được). Có những hình ảnh giống hệt sản phẩm trên màn hình máy tính với các biến thể khác nhau (màu sắc, kích thước, v.v.) Nhà nghiên cứu muốn xác định hình ảnh nào mà người dùng máy tính tập trung vào (từ đó sẽ có thể xác định hình ảnh sản phẩm nào là thẩm mỹ làm hài lòng người dùng). Quá trình hệ thống theo dõi mắt bao gồm một hệ thống ghi âm, máy chiếu và một loạt các thuật toán phức tạp. Ban đầu, máy chiếu tạo ra hình ảnh ánh sáng hồng ngoại của mắt. Tiếp theo, hệ thống ghi hình camera sẽ chụp nhiều hình ảnh tốc độ khung hình cao của mắt người dùng (ví dụ: hình ảnh nào trên màn hình mà người dùng tập trung vào).
  • Các thuật toán xử lý hình ảnh (cụ thể là phần mềm theo dõi mắt dành riêng cho theo dõi hình ảnh) xác định các chi tiết cụ thể của mắt người dùng và các mẫu phản chiếu. Cuối cùng, dựa trên các chi tiết hình ảnh thu thập được, phần mềm sẽ tính toán vị trí và điểm nhìn của mắt. Dữ liệu này sau đó được hiểu là hình ảnh nào trên màn hình máy tính mà người dùng đã tập trung chú ý vào (do đó nhà nghiên cứu có thể xác định sản phẩm nào có thể bán trên thị trường mà một nhóm người dùng cuối cụ thể đã tập trung vào).
  • Khi lĩnh vực công nghệ theo dõi mắt mở rộng sang nhiều lĩnh vực khác nhau, các câu hỏi đặt ra về tính hiệu quả cũng như mối quan tâm trong việc thu thập dữ liệu chính xác. Về mối quan tâm như vậy là liệu chớp mắt có ảnh hưởng đến kết quả theo dõi mắt hay không. Vì chớp mắt là một hành động không tự nguyện, nói chung không thể kiểm soát được. Liên quan đến theo dõi mắt, chớp mắt xuất hiện để chặn mí mắt và giác mạc khi mí mắt đóng lại. Vì dữ liệu phản xạ giác mạc là cần thiết trong quá trình biên dịch dữ liệu theo dõi mắt, trong quá trình phân tích kết quả cuối cùng, các điểm dữ liệu bị thiếu được kết hợp bằng cách trích xuất thủ công hoặc trích xuất tự động bằng phần mềm theo dõi mắt. Mặc dù trích xuất dữ liệu có thể không 100% nhưng nó đủ gần để đưa ra kết luận dữ liệu chính xác.

Vẫn còn một câu hỏi nữa là liệu chuyển động của đầu có ảnh hưởng đến kết quả theo dõi mắt không? Chuyển động đầu trong một phiên theo dõi mắt là một yếu tố có thể làm lệch kết quả vì nó có thể có tác động dứt khoát đến độ chính xác của dữ liệu nhìn. Để giải quyết vấn đề chuyển động của đầu, nhiều cảm biến quang và camera thu thập dữ liệu được đặt ở vị trí trung tâm trong phạm vi tầm nhìn của người dùng để tạo ra một loại xử lý dữ liệu âm thanh nổi âm thanh, giúp tăng phạm vi nhìn ngang. Một lần nữa, giống như chớp mắt, phần mềm theo dõi mắt sẽ tạo ra một lược đồ sẽ xem xét chuyển động của tiền đình (mắt) và điều chỉnh dữ liệu giải thích cuối cùng cho phù hợp. Điều không thể điều chỉnh trong kết quả cuối cùng là nếu người dùng theo dõi mắt quay đầu sang một bên, tạo ra chuyển động đầu nhanh và nhanh hoặc nằm ngoài phạm vi của cảm biến quang và máy ảnh.

Khi thảo luận về công nghệ theo dõi mắt, một câu hỏi dường như luôn luôn xuất hiện là độ chính xác và chính xác của thiết bị theo dõi mắt (cảm biến quang, máy ảnh, v.v.) cũng như phân tích giải đoán dữ liệu (phần mềm). Những mối quan tâm này đã được giải quyết bởi các công ty theo dõi mắt khác nhau, những người đã phát triển các tiêu chuẩn đo lường để đảm bảo độ chính xác tốt nhất có thể. Tiêu chuẩn Độ chính xác Monocular kiểm tra từng mắt một để xác định độ chính xác hiệu suất của từng mắt. Trái ngược với các xét nghiệm Độ chính xác của Binocular đồng thời kiểm tra cả hai mắt (thường được coi là tỷ lệ chuẩn).

Tương lai của theo dõi mắt

Mô tả Độ chính xác động lực được coi là điều kiện thử nghiệm lý tưởng được sử dụng làm đường cơ sở để đo lường tất cả các kết quả chính xác khác. Độ chính xác ở các góc nhìn cực đoan kiểm tra các góc nhìn ảnh hưởng đến thành phần chính của theo dõi mắt. Độ chính xác chiếu sáng khác nhau là một thử nghiệm sử dụng bốn tiêu chí chiếu sáng bao gồm đảo ngược nền trước và nền sau (giao thoa). Thay đổi vị trí đầu chính xác có tính đến chuyển động của đầu trong quá trình theo dõi mắt. Mỗi tiêu chuẩn kiểm tra riêng này kết hợp với hiệu chuẩn thiết bị được tiến hành để duy trì kết quả theo dõi mắt chính xác nhất.

Vẫn có những nhà phê bình lo ngại rằng theo dõi bằng mắt chỉ là một công nghệ mới. Các nhà phê bình đã làm dấy lên lo ngại rằng công nghệ này có thể bị sử dụng sai và / hoặc kết quả kiểm tra bị hiểu sai. Khi công nghệ ngày càng tinh vi hơn và kết quả được xác định rõ hơn, các nhà phê bình dường như rất ít và xa cách. Công nghệ theo dõi mắt đã được sử dụng để phát hiện chấn thương và chấn động não, trong giáo dục cho những người khuyết tật đọc và trong hầu hết mọi lĩnh vực có thể tưởng tượng được.

Tương lai của công nghệ theo dõi mắt dường như đã ở đây. Công nghệ theo dõi mắt điện thoại di động đã bắt đầu. Tập đoàn Samsung đã giới thiệu một dòng điện thoại di động sẽ tạm dừng video phía trước khi người dùng nhìn đi chỗ khác. Samsung và các công ty điện thoại di động khác đang giới thiệu điện thoại nhận dạng mống mắt sinh trắc học sẽ mở khóa khi người dùng nhìn vào màn hình điện thoại di động.

Ngành công nghiệp ô tô đã phát triển các hệ thống theo dõi sự chú ý theo dõi bằng mắt có thể phát hiện khi người lái xe đang buồn ngủ do đó giảm thiểu tai nạn. Theo đó, ô tô trong tương lai có thể được trang bị các thiết bị giám sát mô hình mắt có thể điều chỉnh mô hình lái xe bằng cách xem người lái xe và môi trường xung quanh (mặt đường ướt mưa, điều kiện tuyết, v.v.). Công nghệ theo dõi mắt đã được giới thiệu vào thế giới trò chơi thực tế ảo. Các hệ thống VR sử dụng công nghệ này để làm động các vật thể bằng chuyển động của mắt. Trong lĩnh vực y tế, những bước tiến được phát triển để theo dõi bằng mắt sẽ cho phép phát hiện các dấu hiệu ban đầu của đột quỵ hoặc co giật.

Có rất nhiều thách thức trên con đường của công nghệ theo dõi bằng mắt khi nó đi vào dòng chính của cuộc sống hàng ngày. Phần mềm nhận dạng theo dõi mắt vẫn phải khác với chuyển động mắt đơn giản (phân tâm so với ý định). Các cân nhắc khác sẽ được giải quyết bao gồm phương sai thị lực, mỏi mắt và các trường hợp mất tập trung. Vì thiết bị theo dõi mắt sử dụng phơi nhiễm tia hồng ngoại đến mắt, nên chưa có đủ nghiên cứu kết luận về tác hại của việc phơi nhiễm kéo dài hoặc lặp đi lặp lại.

Ví dụ, chúng tôi trong Semalt Digital Services đang hợp tác chặt chẽ với công ty nghiên cứu thị trường CoolTool , cung cấp công nghệ theo dõi mắt hoàn chỉnh cùng với các kỹ thuật theo dõi hành vi khách hàng khác cho nghiên cứu tiếp thị phức tạp. Trên thực tế, công ty này có một thế hệ lãnh đạo xuất sắc và nhu cầu cao phần lớn là do sự quan tâm của khán giả đối với công nghệ. Thật vậy, theo dõi bằng mắt cho phép bạn kiểm tra các phản ứng cụ thể đối với các khía cạnh tiếp thị của bạn, khác với các khảo sát người tiêu dùng truyền thống. Nó gây ra sự phổ biến lớn của công nghệ theo dõi mắt trong lĩnh vực tiếp thị và xu hướng này đang phát triển.

Trong kết luận, công nghệ theo dõi mắt là ở đây để ở lại. Công nghệ đang được tích hợp vào cuộc sống hàng ngày của chúng tôi nên sự chấp nhận của nó dường như được phổ biến rộng rãi. Ngay khi phát triển và cải tiến đang diễn ra, việc theo dõi bằng mắt sẽ tiếp tục nâng cao việc sử dụng công nghệ để tự động hóa các thiết bị thông thường và phát hiện các sai lệch y học và / hoặc tâm lý (và đó chỉ là khởi đầu) Tương lai của công nghệ theo dõi mắt không phải là Giới hạn trong trí tưởng tượng của các nhà nghiên cứu cá nhân, ứng dụng thực tế của nó trong cuộc sống của chúng ta là vô biên.