Name: 행동에 시선: 자연 동작 동안 어린이 동적 시각적 관심의 머리 장착형 눈 추적 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-14T13:15:00.000+00:00
Duration: 7 min 9 s
Description: 배우세요 머리 장착형 눈 추적을 사용하여 영아와 유아의 자연스러운 시각적 관심을 기록하고 분석하는 방법을. 이 기술은 발달 연구에서 아동의 실제 시선 패턴을 정확하게 파악하는 데 필수적입니다.

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이 연구는 건강의 국가 학회 교부 금 R01HD074601 (C.Y.), T32HD007475-22 (J.I.B., D.H.A.), 및 F32HD093280 (L.K.S.);에 의해 투자 되었다 국립 과학 재단 부여 BCS1523982 (L.B.S., C.Y.); 그리고 신흥 지역 연구 이니셔티브-를 통해 인디애나 대학에서 학습: 두뇌, 기계, 및 아이 (L.B.S.). 저자는 자녀와 부모 자원 봉사자를이 연구에 참가 하 고 누가 그림에 사용 되며이 프로토콜의 촬영 하기로 감사 합니다. 우리는 또한 멤버 계산 인지와 학습 실험실의 특히 스벤 Bambach, 상해 안정 첸, Steven Elmlinger, 세스 포스터, 그레이스 Lisandrelli, 샬 린 테일러, 그들의 도움으로 개발 하 고이 프로토콜을 연마에 대 한 주셔서 감사 합니다.

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</ol>

저자 들은 아무 경쟁 또는 충돌 관심 선언 합니다.

이 프로토콜에는 원칙 및 헤드 장착 아이 유아와 어린 아이 추적을 구현 하기 위한 실질적인 권장 사항을 제공 합니다. 이 프로토콜은 실험실 설정에서 장난감을가지고 부모-유아 놀이의 맥락에서 자연 유아 행동의 학문에 근거 했다. 사내 안구 추적 장비 및 소프트웨어 보정 및 데이터 코딩을 위해 사용 되었다. 그럼에도 불구 하 고,이 프로토콜은 헤드 마운트 눈-추적 시스템의 다양 한을 사용 하 여 다양 한 유아와 아동 발달에 있는 주제를 연구 하는 연구자에 일반적으로 적용 될 것입니다. 비록이 프로토콜의 최적의 사용 연구 관련을 포함 한다 조정,이의 도입 일반 관행으로 이끈 다양 한 컨텍스트 ( 그림 1참조), 동시 머리 거치 된 안구 추적을 포함 하 여이 프로토콜의 성공적인 사용 부모와 유아7,,89,</...

지난 몇 년간 공부 유아와 유아 시각적 관심의 개발에 대 한 관심이 점점 봤 어. 이 관심은 기본 초기에 다른 인지 기능을 평가 하는 것을 의미 하 고 자신의 오른쪽에 있는 유아 시각적 관심의 연구로 진화 했다 시간 측정 보고의 사용에서 큰 부분에서 비롯 된. 유아와 유아 시각적 관심의 현대 조사는 주로 스크린 기반 눈-추적 작업 중 안구의 움직임을 측정합니다. 그들의 눈 움직임은 정적 이미지 또는 이벤트의 프레 젠 테이 션 하는 동안 모니터링 하는 동안 유아의 자 또는 스크린 앞의 무릎에 앉아. 그러나 이러한 작업을, 자연 시각 주의 의미는 어린이 자연 시각적 환경 생성 됩니다-활성 탐사의 동적 특성을 잡으려고 실패 합니다.
유아와 유아 그들의 손, 머리, 눈, 그리고 시체 개체, 사람, 그리고 그들 주위 공간 탐험 이동 활성 생물 있습니다. 각 새로운 개발 신체 형태, 모터 기술 및 동작-크롤 링, 걷기, 사회적 파트너와 함께 참여 하는 개체를 따기-초기 시각적 환경에 수 반하는 변화를 동반 된다. 그들이 무엇을 보고 결정 유아 무엇 때문에 시각 가이드 작업에서 그들은 무엇을 할에 대 한 역할을 그들이 무엇을 보고, 시각적 관심의 자연 개발을 공부 하 고 최고의 수행 됩니다 자연 행동1의 맥락에서.
헤드 마운트 눈 추적자 (ETs)를 발명 하 고 수십 년간2,3에 대 한 성인에 사용 되었습니다. 최근 유아와 유아를 위해 적당 한 만든 기술적 진보 머리 장착형 눈-추적 기술이 있다. 참가자는 머리, 바깥쪽에 직면 하 고 참가자의 첫 번째 사람의 관점을 현장 카메라와 눈 이미지를 캡처하는 눈 카메라 안쪽에 직면에 2 개의 가벼운 카메라와 복입니다. 교정 절차 눈 이미지를 시각적으로 참석 되 고 했다 장면 이미지에서 해당 픽셀에 눈동자와 각 막 반사 (CR)의 변화 위치를 최대한 정확 하 게 지도 하는 알고리즘을 학습 데이터를 제공 합니다. 이 방법의 목표는 자유롭게 자연 시각적 환경 모두 유아와 유아의 활성 visual 탐험의 그 환경의 유아 이동으로를 캡처. 이러한 데이터는 시각적 주의 대 한 뿐만 아니라 지 각, 인지 및 사회 개발4,,56,,78의 광범위 한 범위에 대 한 질문에 대답을 도울 수 있다. 이러한 방법 사용 공동 주의7,8,9, 지속적인된 관심10, 변화 하는 시대와 모터 개발4 시각적 경험의 이해 변화 , 6 , 11, 그리고 단어12학습에서 시각적 경험의 역할. 현재 종이 원칙 및 유아와 유아 머리 장착형 눈-추적 실험 수행에 대 한 실질적인 권장 사항을 제공 하 고 머리 장착형 안구 추적 한 자연에서 생성 될 수 있는 데이터의 종류를 보여 줍니다. 유아에 대 한 컨텍스트: 부모와 함께 자유롭게 장난감 놀이.

<table><tbody><tr><td>머리에 장착하는 시선 추적기</td><td>Pupil Labs</td><td>World Camera 및 Eye Camera</td><td></td></tr></tbody></table>

행동에 시선: 자연 동작 동안 어린이 동적 시각적 관심의 머리 장착형 눈 추적

Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children's Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior

어린이 시각적 환경은 동적, 어린이 육체적으로 그리고 시각적으로 공간 및 개체 찾아보기와 그들을 주위 사람들과 상호 작용 하는 순간 순간 변화입니다. 헤드 마운트 안구 추적 캡처 어린이 동적 자기 중심 뷰 및 해당 보기 내에서 시각적 관심을 할당 하는 그들은 독특한 기회를 제공 합니다. 이 프로토콜에는 기본 원칙 및 머리 장착형 눈 추적자 실험실에 더 자연 설정을 사용 하 여 연구원에 대 한 실질적인 권장 사항을 제공 합니다. 헤드 마운트 안구 추적 휴대성과 화면 기반 안구 추적에 비해 머리와 몸 움직임의 자유를 통해 생태학적으로 유효한 상황에서 데이터 수집을 위한 기회를 강화 하 여 다른 실험 방법을 보완 합니다. 이 프로토콜 동작 추적 등 심장 박동 모니터링, 자연적인 행동, 학습, 그리고 이전 보다 개발에 대 한 고밀도 복합 데이터 집합을 제공 하는 다른 기술, 통합 수 있습니다. 이 문서에서는 머리 장착 아이 유아에 대 한 하나의 자연 컨텍스트에서 시각적 관심을 조사 하도록 연구에서 추적에서 생성 된 데이터의 종류: 부모와 함께 자유롭게 장난감 놀이. 이 프로토콜의 성공을 사용 하 여 시각적 주의 대 한 뿐만 아니라 다른 지 각, 인지, 그리고 사회 기술 및 그들의 발달의 광범위 한 범위에 대 한 질문에 대답을 사용할 수 있는 데이터를 수집 하는 연구를 허용할 것 이다.

여기서 설명 하는 메서드는 자유롭게 흐르는 장난감 놀이 컨텍스트 유아와 그들의 부모 사이 적용 했다. 연구는 복잡된 한 환경에서 자연 스러운 시각적 관심을 조사 하도록 설계 되었습니다. 점수는 6 분 동안 24 장난감 세트 자유롭게 노는 지시 했다. 유아의 시각적 주의 발병 코딩에 의해 측정 되었다 및 오프셋의 외모에 특정 각 투자 수익에 관심 (ROIs)-24 장난감 및 부모의 얼굴-의 그리고 기간 및 보고의 비율을 분석 하 여 각 영역 시간. 결과 그림 5에서 시각화 됩니다.
그림 5 A 두 18 개월 된 아이 대 한 샘플 투자 수익 스트림을 보여 줍니다. 흐름에 각 컬러 블록 연속 프레임을 있는 아이 쳐다보면서 특정 투자 ...

어린 아이 할 하지 수 동적으로 관찰 세계, 그러나 오히려 적극적으로 탐구 하 고 그들의 환경과 교전. 이 프로토콜에는 기본 원칙 및 자연적인 행동의 맥락에서 유아의 기록 헤드 마운트 눈 추적자 ' 동적 시각적 환경 및 시각적 주의 사용 하 여에 대 한 실질적인 권장 사항을 제공 합니다.

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact ...

이 방법은 연구자들이 어린 아이의 관점에서 세상이 어떻게 생겼는지, 그리고 그들이 그 견해 안에 그들의 실제 주의를 할당하는 방법을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 행동 과학에 널리 사용되는 스크린 기반 아이 트래킹과 비교하여 헤드 마운트 아이 트래킹을 통해 장난감 놀이 및 그림 책 읽기와 같은 일상 생활에서 아이들이 어디에서 보이는지 모니터링 할 수 있습니다. 절차를 시연하는 것은 대학원생 카탈리나 수아레스 리베라와 야윤 장, 실험실 매니저 다니엘 피어시가 될 것입니다.실험을 시작하기 전에 시스템을 수정하여 사용자 지정한 유아 캡으로 작업합니다. 위치 지정 측면에서 조정할 수 있는 장면 카메라를 선택하고 관심 있는 연구 질문을 해결하는 데 적합한 시야를 캡처할 수 있는 충분한 각도를 가지게 됩니다. 포지셔닝 측면에서 조절가능한 아이 카메라를 선택하고, 아이의 눈의 각막이 이 빛을 반사하는 방식으로 적외선 LED를 배치합니다.아이 트래킹 시스템은 가능한 한 눈에 거슬리지 않고 가벼우며 어린 아이들이 장비 착용을 용인 할 수있는 가장 큰 기회를 제공해야합니다. 그런 다음 장면과 아이 카메라를 후크 와 루프 스트랩의 반대편에 부착 된 후크 및 루프 스트랩에 부착 된 후크 및 루프 스트랩에 부착된 후리 및 루프 스트랩을 어린이 크기의 캡에 바느질하고 시스템을 캡에 포함시키고 카메라를 배치하여 어린이의 시야 중심에서 벗어날 수 있도록합니다. 아이 트래킹 데이터 수집의 경우 두 명의 연구원이 나타나면 두 명의 연구원이 존재합니다: 하나는 사람과 상호 작용하고, 아이를 차지하고, 하나는 아이 추적 시스템을 배치하고 배치합니다.아이가 아이의 손을 차지하는 활동에 완전히 참여하여 아이가 아이 추적 시스템을 움직이거나 잡기 위해 손을 뻗지 않고 아이 추적 시스템을 아이의 머리에 놓습니다. 이마에 장면 카메라를 낮게 배치하여 아이의 시야를 가장 잘 상회하고, 연구 중에 아이가 무엇을 바라볼지 장면 카메라 뷰의 중심을 잡습니다. 고품질 시선 데이터를 얻으려면 눈 카메라를 배치하여 눈의 전체 모션 범위에 걸쳐 뺨이나 속눈썹 폐색없이 동공과 각막 반사를 모두 감지합니다.이 프로토콜의 가장 까다로운 부분은 아이의 머리에 장비를 배치하고 아이를 화나게하지 않고 카메라를 조정하는 것입니다. 속도, 자신감, 연습은 필수적입니다. 장면과 눈 이미지가 얻을 수있는 만큼 높은 품질이되면, 교정 데이터를 수집하기 위해 시야의 다른 위치에 아이

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Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

컴퓨터 게임 기반의 인지적 작업 중 고밀도 뇌파와 시선 데이터를 레코딩을위한 절차가 설명되어 있습니다. 인지적 작업을 제시하는 비디오 게임을 사용하면 실험 제어를 희생하지 않고도 생태 유효성을 향상시킵니다.

결합 컴퓨터 게임 기반 고밀도 뇌파와 적외선 가즈 추적 Behavioural 실험

안구 추적이 오랫동안 일반적-개발하는 개인에 시선 패턴을 공부하기 위해 사용되었지만 최근의 기술적 진보는 자폐증보다 실현 가능한 포함한 임상 인구와 사용을 만들었습니다. 눈이-추적 자폐증과 어린 자녀 것은 초기 증상의 발현에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만, 그것은 방법론적인 도전을 포함한다. 모범 사례에 대한 제안 사항이 제공됩니다.

자폐증과 어린 아이를 추적 눈

특정 시각 양식에 대한 반응으로 반사적 안구 운동을 기반으로 시각적 정보 처리의 품질을 정량화하는 방법을 설명합니다. 반응 시간 및 고정 출력 매개변수는 생후 6개월부터 시각 장애가 있거나 없는 어린이의 시력 성능을 특성화하는 데 사용됩니다.

Method는 눈 추적을 사용하여 어린이의 시각 정보 처리를 정량화하기

현재 문서 언어 이해에 대 한 연구에 대 한 눈-추적 방법론을 검토합니다. 신뢰할 수 있는 데이터를 얻기 위해 프로토콜의 주요 단계를 따라 해야 합니다. 이 중 눈 추적자 (예를 들어, 눈 및 머리 이미지의 좋은 품질 보장) 및 정확한 교정의 올바른 설정이 있습니다.

시각적으로 위치한 언어 이해 동안 눈 추적: 유연성과 잠복 시각적 컨텍스트 효과에 한계

이것은 눈-추적 데이터의 질적 비교 사례 연구 분석 사회 비디오 장면의 첫 순간에 볼 3 참가자: 자폐증 스펙트럼 장애과 comorbid 주의 적자 활동적인 장애, 하나 하나 하나 neurotypical 컨트롤입니다.

눈-추적 데이터 높은 기능 ASD, Comorbid ADHD 어린이의 및 사회 동영상 보고 제어의 비교

우선적으로 보이는 패러다임을 이용한 아이트래킹 연구는 유아의 외부 시각 세계에 대한 새로운 이해와 관심을 연구하는 데 사용할 수 있습니다.

아이 트래킹과 우대 보이는 패러다임을 사용하여 시각적 언어에 대한 유아감도 탐색

멀티모달 센서를 사용하는 것은 교육 환경에서 사회적 상호 작용의 역할을 이해하는 유망한 방법입니다. 이 백서는 모바일 아이트래커를 사용하여 공동 배치된 다이드에서 관절 시각적 주의를 포착하는 방법론을 설명합니다.

모바일 아이 트래커를 사용하여 공동 시각 주의를 포착하는 방법론

우리는 학습 과정에 종사하는 성인 (18 세에서 70 세)의 행동 분석을위한 프로토콜을 제시하여 자가 규제 학습 (SRL)을 위해 설계된 작업을 수행합니다. 참가자, 대학 교사 및 학생, 그리고 경험 대학의 성인은 아이 트래킹 장치로 모니터링되었으며 데이터는 데이터 마이닝 기술로 분석되었습니다.

학습 프로세스에 종사하는 성인의 행동 분석에 사용되는 눈 추적 기술 및 데이터 마이닝 기술

시선추적은 정보 처리를 프로브하는 비침습적 방법입니다. 이 문서에서는 시선 추적을 사용하여 저시간 조종사(예: &lt;350 비행 시간)의 비행 시뮬레이션 비상 작업 중 시선 행동을 연구하는 방법을 설명합니다.

정보 처리에 대한 통찰력을 위한 복잡한 항공 작업 중 시선 추적

참가자가 행동 서열을 관찰하는 동안 1 차적인 운동 피질, 신경 탐색 및 손 근육의 전동 활동의 등록을 통해 단맥 경두개 자기 자극, 및 손 근육의 전기 구균 활동의 등록이 이 연구에서 이용되었습니다.

행동 관찰 중 코르티코피날 흥분성 변조

배우세요 머리 장착형 눈 추적을 사용하여 영아와 유아의 자연스러운 시각적 관심을 기록하고 분석하는 방법을. 이 기술은 발달 연구에서 아동의 실제 시선 패턴을 정확하게 파악하는 데 필수적입니다.

행동에 시선: 자연 동작 동안 어린이 동적 시각적 관심의 머리 장착형 눈 추적

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