6 september 2017
Wij hebben onlangs voorgesteld een methode waarmee dichoptic visuele stimuli presentatie en verrekijker eye tracking tegelijkertijd1. De sleutel is de combinatie van een infrarood oog tracker en de bijbehorende infrarood-transparante spiegels. Dit manuscript biedt een diepgaande protocol voor de eerste installatie en de dagelijkse werking.
Het algemene doel van deze procedure is om binoculaire oogtracking te bereiken tijdens dichoptiek visuele stimuluspresentatie. In de studie van het gezichtsvermogen is het vaak belangrijk om elk oog een ander beeld te tonen. Bijvoorbeeld, met behulp van spiegels.
Dit wordt genoemd, dichoptiek stimulatie. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het oogtracking mogelijk maakt tijdens dichoptiek bekijken in een opstelling die zeer compatibel is met standaard oogtrackers en heeft lage kosten en stelt zeer weinig beperkingen aan de grootte en kleur van de visuele stimuli die je gebruikt. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvraagstukken in de studie van menselijk gezichtsvermogen, zoals, hoe bewegen de ogen in 3D-scènes en hoe reageren de pupillen op visuele input die onbewust wordt gepresenteerd met behulp van een techniek genaamd, interoculaire onderdrukking.
Over het algemeen zullen individuen die proberen oogtracking te doen in normale dichoptiek setups worstelen omdat de spiegels die worden gebruikt voor dichoptiek presentatie, het zicht van video-gebaseerde oogtrackers blokkeren. Om het plaatwerkframewerk te bouwen, begin met het samenstellen van een centraal onderdeel, dat de spiegels en oogtracker zal houden en twee referentieborden geverfd in mat zwart om lichtverstrooiing te verminderen. Plaats het bovenste element van dit onderdeel, zodat het acht centimeter diepte laat voor de tafel, om voldoende ruimte te geven voor het gezicht van de deelnemer wanneer gestabiliseerd op de hoofdsteun en om condensatie op de spiegels tijdens verkenning te voorkomen.
Positioneer vervolgens de twee referentieborden op de gewenste locaties van de monitoren. Monteer twee platte schermen op standaard monitorarmen, geklemd aan de zijkant van de tafel om translatie in drie dimensies mogelijk te maken, evenals rotatie in het vlak van het scherm. Verbind vervolgens de spiegelbevestigingen met het plaatwerk en stabiliseer de spiegels op de spiegelbevestigingen.
Positioneer de spiegels zodat ze op een 90 graden hoek in het centrum raken, om stimuli van de twee schermen te reflecteren die op tegenoverliggende uiteinden van de tafel zijn gepositioneerd. Lijn de hoofdsteun uit met het midden van de spiegels. Maak ten slotte blinders gemaakt van zwart karton en schuim gevoerde volledige riemen geverfd in zwart en bevestig ze aan de palen van de hoofdsteun.
Positioneer de oogtracker achter de spiegels en de hele opstelling is klaar voor experimenten. Begin met het plaatsen van een deelnemer voor de spiegels en laat ze een ander scherm bekijken dat via een andere spiegel met elk oog wordt gereflecteerd. Voor de beste resultaten, gebruik een hoofdsteun om het hoofd van de deelnemer te stabiliseren.
Positioneer een infraroodgevoelige video-gebaseerde oogtracker, inclusief een camera en een verlichter voor de deelnemer maar achter de spiegels. Als de gewenste monitorpositie verloren is, haal deze positie terug door de markeringen op de kalibratiebord te gebruiken, om het bord terug te plaatsen op dezelfde plaats, relatief ten opzichte van het referentiebord dat een vaste positie op de tafel heeft. Beweeg de monitor opnieuw om te lijnen met de juiste markeringen.
Bij het gebruik van blinders, beweeg ze naar het oogniveau van de deelnemer en draai ze lichtjes naar de middellijn toe om de blootstelling van de deelnemer aan andere visuele input te minimaliseren. Zorg ervoor dat elk oog het hele visuele stimulus in de spiegel kan zien zonder er een deel direct te zien. Voor de softwarekalibratie, presenteer een stip op elk van de twee schermen afwisselend.
Instrueer de deelnemer om de waargenomen positieverandering te elimineren, door de stip op een van de schermen te bewegen. Als alternatief, instrueer de deelnemer om de frames van experimentele stimuli in plaats van twee stippen uit te lijnen, zodat beide visuele velden die cruciaal zijn voor het specifieke experiment, zijn uitgelijnd. Ten slotte, na het toepassen van een van beide methoden, centreer de stimuli in het experiment op de resulterende schermposities om het experiment te beginnen.
Tijdens het experiment, zal het beeld dat in de oogtrackersoftware wordt getoond, er gewoon uitzien alsof de spiegels er niet zijn. Er werd een korte experiment uitgevoerd met slechts één spiegel op zijn plaats om de resultaten met en zonder de spiegel te vergelijken. De deelnemer bewoog zich naar verschillende locaties op het scherm met één oog dat zonder de spiegel werd gevolgd en het andere oog dat met de spiegel werd gevolgd.
De oogtracker miste geen monsters voor beide ogen. De gemiddelde correlaties in de horizontale blikhoek en verticale blikhoek waren 0,99. Tijdens het bouwen van deze opstelling, is het belangrijk om code-spiegels te kopen die bijna volledige reflectie van zichtbare golflengte en bijna volledige transmissie van nabij-infrarode golflengte hebben.
Eenmaal onder de knie, kan deze opstelling en kalibratie in 10 minuten voor elke deelnemer worden voltooid als het correct wordt uitgevoerd. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u deze dichoptiek presentatie systeem met een oogtracker kunt bouwen en gebruiken. Na deze ontwikkeling, heeft deze techniek de weg geëffend voor onderzoekers op het gebied van visiewetenschap om een blik en pupildynamiek te verkennen met een systeem dat dichoptiek visuele presentatie mogelijk maakt.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert een methode voor het realiseren van binoculaire eye-tracking tijdens de presentatie van dichoptische visuele stimuli. De techniek maakt gebruik van infrarood eye-tracking in combinatie met infrarood-transparante spiegels, waardoor effectieve eye-tracking mogelijk is terwijl er verschillende beelden aan elk oog worden getoond.
Deze methode maakt binoculaire eye-tracking mogelijk tijdens dichoptische visuele presentatie, wat mechanische risicoreductie in visuowetenschappelijk onderzoek ondersteunt. Door infrarood eye-tracking te combineren met infrarood-transparante spiegels, biedt het een kosteneffectieve, schaalbare oplossing voor het bestuderen van interoculaire suppressie en 3D-visiemechanismen. De aanpak vergroot het voorspellend vertrouwen in preklinische modellen van visuele functie door kwantitatieve oculomotorische en pupillometrische metingen mogelijk te maken onder gecontroleerde dichoptische omstandigheden.
Deze methode integreert in het ontdekkingscontinuüm, van targetvalidatie tot preklinisch onderzoek, door betrouwbare, kwantitatieve eye-trackinggegevens te leveren tijdens de presentatie van dichoptische stimuli.