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Behavior

कैसे एक Dichoptic प्रस्तुति प्रणाली है कि एक आंख ट्रैकर शामिल बनाने के लिए

Published: September 6, 2017 doi: 10.3791/56033
Automatic Translation
1, 1,2
1Department of Psychology, Michigan State University, 2Neuroscience Program, Michigan State University

Summary

हम हाल ही में एक विधि है कि dichoptic दृश्य प्रोत्साहन प्रस्तुति और दूरबीन नेत्र एक साथ1ट्रैकिंग की अनुमति देता है का प्रस्ताव किया । कुंजी एक अवरक्त नेत्र ट्रैकर और इसी अवरक्त-पारदर्शी दर्पण का संयोजन है । इस पांडुलिपि प्रारंभिक सेटअप और रोजमर्रा के ऑपरेशन के लिए एक गहराई प्रोटोकॉल में प्रदान करता है ।

Abstract

दो आंखों के लिए अलग उत्तेजनाओं की प्रस्तुति, dichoptic प्रस्तुति, 3d दृष्टि और interocular दमन को शामिल अध्ययन के लिए आवश्यक है । interocular दमन पर शोध के लिए विशेष रूप से pupillary और oculomotor उपायों के अनूठे प्रायोगिक मूल्य पर साहित्य बढ़ रहा है । हालांकि आंख ट्रैकिंग उपाय इस तरह के अध्ययन है कि dichoptic प्रस्तुति का उपयोग लाभ होगा, dichoptic प्रस्तुति के लिए आवश्यक हार्डवेयर (जैसे दर्पण) अक्सर उच्च गुणवत्ता नज़र ट्रैकिंग के साथ हस्तक्षेप, विशेष रूप से जब एक वीडियो आधारित आंख का उपयोग ट्रैकर. हम हाल ही में एक प्रयोगात्मक सेटअप है कि अवरक्त का उपयोग करके एक अवरक्त नेत्र ट्रैकर के साथ एक मानक dichoptic प्रस्तुति प्रणाली को जोड़ती है-पारदर्शी दर्पण1का वर्णन किया । सेटअप मानक पर नज़र रखता है और नेत्र trackers के साथ संगत है, को लागू करने के लिए आसान है, और सस्ती (अमेरिका के आदेश पर $1000) । मौजूदा तरीकों के सापेक्ष यह विशेष उपकरणों की आवश्यकता नहीं है और प्रकृति और दृश्य उत्तेजना की गुणवत्ता पर कुछ सीमा खड़ी की लाभ है । यहां हम निर्माण और हमारे सेटअप के उपयोग के लिए एक दृश्य गाइड प्रदान करते हैं ।

Introduction

सामांय देखने की स्थिति के तहत हमारी आंखों के प्रत्येक एक थोड़ा अलग दृश्य इनपुट प्राप्त करता है । इस इनपुट तो एक सुसंगत, तीन दुनिया के आयामी प्रतिनिधित्व उत्पादन संसाधित है । Dichoptic प्रस्तुति, स्वतंत्र रूप से दो आंखों से प्रत्येक के लिए प्रस्तुत इनपुट को नियंत्रित करने के अभ्यास, इस प्रकार के अध्ययन के लिए शोधकर्ताओं कैसे मनुष्य २ २-आयामी रेटिनाछवियों 2 से एक तीन आयामी प्रतिनिधित्व के पुनर्निर्माण में सक्षम बनाता है ,3,4. इसके अलावा, यदि दो ' आंखें ' छवियों को भी भिंन हैं, इस interocular संयोजन विफल रहता है, और पर्यवेक्षकों के बजाय एक समय में छवियों में से केवल एक की धारणा रिपोर्ट जबकि अंय दबा रहता है, ऐसे दूरबीन प्रतिद्वंद्विता के रूप में5 घटनाएं और सतत फ़्लैश दमन6। इस तरह के interocular दमन के शोधकर्ताओं, भी, dichoptic प्रस्तुति का उपयोग करें, इस मामले में जागरूकता7, अवधारणात्मक चयन8,9के तंत्रिका लोकस जैसे विषयों से संबंधित प्रश्नों की जांच करने के लिए, और बेहोश संसाधन10।

टकटकी और शिष्य गतिशीलता अनुसंधान में मानव व्यवहार और धारणा पर कई प्रयोजनों के लिए दर्ज की गई हैं । टकटकी दिशा के बारे में सूचित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, ध्यान आवंटन11,10,13 और14बनाने का निर्णय है, जबकि शिष्य आकार दृश्य प्रसंस्करण15के पहलुओं को प्रकट कर सकते हैं, 16, कार्य सगाई17, या द्रव खुफिया18।

dichoptic प्रस्तुति के साथ आंख ट्रैकिंग संयोजन में अनुसंधान में उपयोगी है, उदाहरण के लिए, तीन आयामी (3 डी) धारणा19,20,21,22 या आंख दृश्य के लिए प्रतिक्रियाएं interocular दमन के दौरान इनपुट23,24,25. उदाहरण के लिए, नेत्र आंदोलनों सतत फ़्लैश दमन के दौरान व्यक्तिपरक धारणा के बिना बेहोश प्रसंस्करण प्रकट करने के लिए पाया गया है23. नैदानिक दृश्य शोधकर्ताओं dichoptic प्रस्तुति के दौरान दोनों आंखों को ट्रैक करने की क्षमता का उपयोग कर सकते है नेत्र रोगों है कि दो आंखों को प्रभावित असममित की जांच, उदाहरण के लिए, में होने वाली आईसीसीडी और दूरबीन दृश्य विकृतियों की निगरानी के लिए मंददृष्टि२६ आणि maculopathy२७.

हम हाल ही में एक सेटअप1 है कि उच्च गुणवत्ता वाले वीडियो के संयोजन के लिए अनुमति देता है-आंख पर नज़र रखने और आकार या उत्तेजनाओं के रंग पर थोड़ी सीमा के साथ dichoptic उत्तेजना आधारित है, और हम अपने प्रदर्शन का मूल्यांकन किया । नीचे हम निर्माण और इस सेटअप के उपयोग को संक्षेप में प्रस्तुत करेंगे ।

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Protocol

< p class = "jove_content" > इस प्रोटोकॉल को मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी के इंस्टीट्यूशनल रिव्यू बोर्डों ने मंजूरी दे दी है ।

< p class = "jove_title" > 1. बिल्डिंग सिस्टम

  1. तितकी
      के
    1. दर्पण सेटअप तैयार, क्लासिक ह्वीटस्टोन stereoscope के एक संस्करण < सुप वर्ग = "xref" > २८ सचित्र < सुदृढ वर्ग = "xfig" > चित्रा १ , एक ४५ पर तैनात दो दर्पण के शामिल & #176; कोण सापेक्ष भागीदार & #39; s midline. दर्पण दो स्क्रीन है कि एक मेज के विपरीत छोर पर तैनात हैं, एक दूसरे का सामना कर रहे है से उत्तेजनाओं को प्रतिबिंबित ।
    2. सीट दर्पण के सामने एक भागीदार है और उंहें एक अलग स्क्रीन देखने के लिए, एक अलग दर्पण के माध्यम से परिलक्षित, प्रत्येक आंख के साथ । सर्वोत्तम परिणामों के लिए, भागीदार & #39; एस सिर स्थिर करने के लिए एक सिर आराम का उपयोग करें ।
    3. स्थिति एक अवरक्त संवेदनशील वीडियो आधारित नेत्र ट्रैकर, एक कैमरा और एक प्रकाशक, भागीदार के सामने लेकिन दर्पण के पीछे सहित, । नेत्र ट्रैकर < सुदृढ वर्ग में एक बॉक्स द्वारा दर्शाया जाता है = "xfig" > चित्रा १ .
      नोट: एक चुनौती है जब इस प्रकार के सामांय setups में आंखों को ट्रैक करने की कोशिश कर रहा है, कि आंखों दर्पण द्वारा अवरुद्ध कर रहे हैं ।
    4. का प्रयोग करें दो सामने सतह दर्पण, अक्सर के रूप में विज्ञापित & #34; शीत दर्पण & #34; (हादसा कोण: ४५ & #176;), कि लगभग-पूर्ण दिखाई तरंग दैर्ध्य और के पास-पूर्ण संचरण के रिफ्लेक्टर सुविधा के पास-अवरक्त तरंग दैर्ध्य के लिए (1 तालिका देखें विस्तृत दर्पण के बारे में जानकारी) ।
      नोट: ऐसे दर्पण वैज्ञानिक और औद्योगिक प्रयोजनों के लिए ऑप्टिकल उपकरणों की आपूर्ति कंपनियों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है, जो आम तौर पर इन जैसे घटकों की सूची के रूप में & #39; शीत दर्पण & #39; या के रूप में एक प्रकार & #39;d ichroic दर्पण & #39; (सामग्री में और अधिक विवरण देखें/ उपकरण तालिका) । < तालिका बॉर्डर = "1" फो: रखें-साथ-साथ । भीतर पृष्ठ = "1" फो: रखने के साथ-अगले । भीतर-पृष्ठ = "हमेशा" > < td colspan = "2" > सेटअप 1 सेटअप 2 < td rowspan = "3" > दर्पण आयाम १०.१० & #215; १२.७० cm १०.१० & #215; १२.७० cm चिंतनशील ४०० ~ ६९० एनएम ४२५ ~ ६५० एनएम ट्रांसमिशन ७५० ~ १२०० एनएम ८०० ~ १२०० एनएम < tr > < td rowspan = "2" > आँख ट्रैकर ब्रांड रिसर्च-एंड आई ट्रैकर ग्राहक ग्रेड आई ट्रैकर ट्रांसमिशन ८९० ~ ९४० एनएम करीब ८५० एनएम
      तालिका 1. सेटअप के दो संस्करणों का विवरण जिसके साथ हमने काम किया है ।
      नेत्र ट्रैकर & #39; एस संचरण तरंग लम्बाई सीमा से आच्छादित है दर्पण & #39; ट्रांसमिशन रेंज में एक ४५ & #176; घटना कोण, लेकिन उनकी चिंतनशील सीमा के बाहर.
  2. संरचना के सेटअप
    1. एक डेस्क के शीर्ष पर सेटअप बनाएं । दर्पण और नेत्र ट्रैकर के अलावा, यह तीन कस्टम निर्मित तत्वों के केवल fiberboard के बने होते है (< मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 2 एक विधानसभा गाइड के लिए) और मॉनिटर पर दो फ्लैट स्क्रीन पर नज़र रखता है, सामांय कार्यालय की आपूर्ति दुकानों से उपलब्ध हथियारों ।
    2. Fiberboard तत्त्वे
      1. fiberboards के तीन घटकों से सेटअप के ढांचे का निर्माण: एक केंद्रीय घटक और हर तरफ दो संदर्भ बोर्डों (देखें < मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 1 सामान्य स्थिति, तालिका के लिए विस्तृत आयामों के लिए 2, और < सबल वर्ग = "xfig" > चित्र 2 प्रत्येक घटक की एक असेंबली मार्गदर्शिका के लिए) । मैट ब्लैक में इन सभी टुकड़ों को हल्के बिखराव को कम करने के लिए पेंट करें ।
        नोट: केंद्रीय घटक (देखें < सबल वर्ग = "xfig" > चित्रा 2 बी और 2d ) दर्पण और नेत्र ट्रैकर रखती है । दोनों एक ही पठार पर हैं, इस प्रकार प्रतिभागियों & #39; नेत्र स्तर पर नेत्र ट्रैकर रखते हुए.
      2. इस घटक के शीर्ष तत्व है कि इस तरह की है कि यह मेज के सामने गहराई में 8 सेमी छोड़ देता है । ऐसी व्यवस्था प्रतिभागी & #39 के लिए पर्याप्त जगह की अनुमति देती है; एस चेहरा जब सिर आराम पर स्थिर है और समाप्ति के दौरान दर्पण पर संघनित्र से बचा जाता है, जबकि भागीदार & #39 के बीच की दूरी को कम करना; एस आंखें और अधिकतम करने के लिए दर्पण सहभागी & #39; s दृश्य फ़ील्ड का संभव उपयोग.
      3. स्थिति दो संदर्भ बोर्डों सीधे नीचे की निगरानी करता है (देखें < मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 1 पोजिशनिंग के लिए और < मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 2 पैनलों A और C एक असेंबली गाइड के लिए) स्क्रीन के आसान मैन्युअल अंशांकन के लिए. ध्यान दें कि < सुदृढ वर्ग में स्पष्ट ऑफ़सेट = "xfig" > चित्र 1 के बीच स्क्रीन और बोर्ड छवि में सीमित गहराई संकेतों के कारण है; बोर्डों सीधे नीचे दोनों पक्षों पर नज़र रखता है ।
      4. बिल्कुल मेज के किनारों के साथ लंबी क्षैतिज संरेखित करें, जबकि लंबे ऊर्ध्वाधर एक अंशांकन बोर्ड स्थिर करने में आसानी के लिए मेज के सामने से परे 4 सेमी छोड़ (नीचे देखें) इन बोर्डों के लिए । दो छोटे ऊर्ध्वाधर लंबी ऊर्ध्वाधर रहने ऊर्ध्वाधर मॉनिटर के लिए संदर्भ के रूप में सुनिश्चित करेंगे ।
      5. वैकल्पिक रूप से, fiberboard के एक अंशांकन बोर्ड के रूप में एक अलग टुकड़ा का उपयोग करें (< मजबूत वर्ग देखें = "xfig" > चित्रा 3 ). इस मामले में, एक मॉनिटर की एक इष्टतम स्थिति प्राप्त करने के बाद, संदर्भ बोर्ड के खिलाफ अंशांकन बोर्ड स्थिति और यह जगह में है, जबकि (< मजबूत के उदाहरण में संदर्भ बोर्ड पर निगरानी और अंशांकन बोर्ड पर मॉनिटर दोनों के पदों का संकेत class = "xfig" > चित्रा 3 , लकड़ी का झोंका ये संकेत प्रदान करते हैं).
      6. जब भी यह वांछित मॉनिटर स्थिति खो जाती है (दुर्घटनावश या क्योंकि अन्य प्रयोगों के लिए एक भिन्न स्थिति की आवश्यकता होती है), अंशांकन बोर्ड पर चिह्नों का उपयोग कर के सापेक्ष एक ही स्थान पर अंशांकन बोर्ड को वापस रखने के लिए इस स्थिति को पुनर्प्राप्त करें संदर्भ बोर्ड कि डेस्क पर एक निश्चित स्थान है । उचित चिह्नों के साथ लाइन के लिए फिर से मॉनिटर हटो (कदम 2.1.1. विवरण के लिए देखें) । < तालिका बॉर्डर = "1" फो: साथ-साथ रखें । भीतर पृष्ठ = "1" के लिए: रखने के साथ अगले । भीतर-पृष्ठ = "हमेशा" > घटक आयाम (cm) Number remark < td rowspan = "4" > मध्ये घटक ८० & #215; 25 & #215; 2 1 तिज टोप 23 & #215; 25 & #215; 2 1 तिज तह 21 & #215; ३२ & #215; 2 1 मध्ये ऊर्ध्वं ३२ & #215; 25 & #215; 2 1 सामने-फेसिंग लम् < td rowspan = "3" > संदर्भ बोर्डों ६१ & #215; 11 & #215; 2 2 लंबी क्षैतिज ६६ & #215; 29 & #215; 2 2 लम् बवत 11 & #215; 15 & #215; 2 4 छोटी खड़ी
        तालिका 2. fiberboard घटकों का विवरण ।
    3. पर नज़र रखता है और दर्पण
      1. स्थिति किसी मानक office डेस्क के शीर्ष पर सेटअप ।
      2. माउंट दो फ्लैट स्क्रीन पर नज़र रखता है मानक पर नजर रखने के लिए डेस्क के पक्ष को clamped (दोनों संदर्भ बोर्ड और डेस्क clamping) । इन हथियारों के तीन आयामों में अनुवाद के रूप में के रूप में अच्छी तरह से स्क्रीन के विमान में रोटेशन की अनुमति । पारंपरिक CRT-मॉनिटर सेटअप के साथ स्पष्ट रूप से भी संगत कर रहे हैं, लेकिन स्थिति और reपोजिशनिंग के मामले में एक ही लचीलापन बर्दाश्त नहीं होगा ।
      3. माउंट दर्पण माउंट है कि एक ही आपूर्तिकर्ताओं द्वारा इस प्रयोजन के लिए बेच रहे है कि स्टॉक ठंडा दर्पण पर दर्पण । कनेक्ट इन माउंट फाइबर बोर्ड में दर्पण पकड़े प्रतिभागियों & #39; नेत्र स्तर । दर्पण की स्थिति को छूने के लिए ९० & #176; कोण केंद्र में, भागीदार & #39 के ठीक पहले; s नाक.
    4. बाँकी तत्त्वे
      नोट: कुछ प्रयोगों की आवश्यकता है प्रतिभागियों को उनकी आंखों के कोने से स्क्रीन देखकर नहीं, ताकि स्क्रीन को दृष्टी की सीधी रेखा (< मज़बूत वर्ग में डैश्ड लाइनें = "xfig" > फिगर 4a ) से परहेज करना चाहिए ।
      1. उस मामले में, create & #34; अंधार & #34; काले गत्ते और फोम-गद्देदार छेद काले रंग की पट्टियों से बना है, और उंहें सिर आराम के पदों के लिए संलग्न (देखें < मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 4B ) । व्यक्तिगत प्रतिभागियों को समायोजित करने के लिए ऊंचाई और कोण में अंधार समायोजित करें । यदि भागीदार के सामने दीवार उच्च चिंतनशील है, काले कपड़े का एक टुकड़ा फांसी इस उपाय में मदद मिलेगी ।
< p class = "jove_title" > 2. प्रणाली का उपयोग कर

  1. हार्डवेयर अंशांकन
    नोट: अंशांकन के प्रयोजन के दो मॉनिटर के फ्यूजन में आसानी के लिए दो मॉनिटर के संतोषजनक संरेखण को प्राप्त करने के लिए है & #39; छवियाँ प्रत्येक भागीदार के लिए. यह दो चरणों में प्राप्त किया जा सकता है: हार्डवेयर अंशांकन (यहां वर्णित) और सॉफ्टवेयर अंशांकन (नीचे वर्णित).
    1. जब एक अंशांकन बोर्ड का उपयोग कर, जैसा कि ऊपर वर्णित है, यह संदर्भ बोर्डों में से एक के साथ संरेखित करें, यह एक सी के साथ जगह में पकड़-दबाना अगर जरूरत है, और फिर अंशांकन बोर्ड पर वांछित संदर्भ लाइनों के साथ लाइन अप करने के लिए इसी निगरानी चाल. मॉनिटर एक दूसरे के समानांतर होना चाहिए, और प्रत्येक सीधे अपने संदर्भ बोर्ड के ऊपर होना चाहिए ।
    2. का प्रयोग करते समय, उन्हें प्रतिभागी & #39; एस नेत्र स्तर पर ले जाएँ और उन्हें midline की ओर थोड़ा घुमाएं, यानी अधिक आवक, मॉनीटर के उन्मुखीकरण की तुलना में. सुनिश्चित करें कि प्रत्येक नेत्र दर्पण में यह किसी भी सीधे देखने के बिना पूरे दृश्य उत्तेजना देख सकते हैं । midline से दूर करने के बजाय की ओर अँधेरी मोड़ प्रतिभागियों & #39 को कम करेगा; अन्य दृश्य इनपुट के लिए एक्सपोजर.
  2. लागेको अंशांकन
    1. के बाद से प्रतिभागियों को एक सिर आराम के उपयोग के बावजूद दर्पण के सापेक्ष अपनी आंख की स्थिति में भिंन हो सकते हैं, प्रयोग करने से पहले आगे जांचना । इस भाग को सबसे आसानी से सॉफ्टवेयर में किया जाता है, यानी बिना सेटअप के & #39; s पार्ट्स आगे बढ़ रहा है. वहां दो संभव तरीके हैं । पहले के लिए
      1. , बारी में दो स्क्रीन में से प्रत्येक पर एक डॉट वर्तमान, और प्रतिभागी स्क्रीन में से एक पर डॉट चलती द्वारा कथित स्थिति परिवर्तन को खत्म करने के लिए निर्देश (या दोनों विपरीत दिशाओं में).
        2. दूसरी विधि के लिए
      2. , प्रतिभागी को दो डॉट्स की बजाय प्रयोगात्मक उत्तेजनाओं के तख्तों को संरेखित करने का निर्देश दें ताकि दोनों आंखें & #39; विशेष प्रयोग करने के लिए महत्वपूर्ण दृश्य फ़ील्ड संरेखित हैं ।
    2. या तो विधि लागू करने के बाद, परिणामस्वरूप परदे पर पदों पर प्रयोग में उत्तेजनाओं केंद्र । प्रदर्शित करता है और सामांय में dichoptic प्रस्तुति के लिए उत्तेजनाओं की स्थापना के अंय पहलुओं पाया जा सकता है कहीं और < सुप वर्ग = "xref" > 5 .

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Representative Results

अंशांकन प्रोटोकॉल में वर्णित के बाद, हम जगह में दर्पण के साथ समस्याओं के बिना एक अंशांकन-सत्यापन प्रक्रिया का प्रदर्शन किया । विधि की प्रभावशीलता स्पष्ट रूप से एक जगह में दर्पण के साथ कैमरे की छवि (एक अनुसंधान अंत आंख ट्रैकिंग प्रणाली का उपयोग कर) से पता चलता है जो चित्रा 5, द्वारा सचित्र है । प्रतिभागियों की नाक और आंख भौंक ऊपर लाइनों के साथ समानांतर लाइनों के दो सेट दर्पण के किनारों रहे हैं, लेकिन फिर भी, चेहरे के रूप में है कि फ्रेम के अंदर स्पष्ट है के रूप में यह बाहर है । यह कैमरे द्वारा दर्ज तरंग दैर्ध्य पर संकेत हानि की कमी पर प्रकाश डाला गया । एक औपचारिक मूल्यांकन पहले दिखाया पुतला आकार, saccade, और चिकनी पीछा परिणाम के लिए दर्पण के साथ समकक्ष और बिना1दर्पण । हम उस मूल्यांकन के एक प्रतिनिधि भाग का वर्णन ।

एक लघु प्रयोग जगह में केवल एक दर्पण के साथ और दर्पण के बिना परिणामों की तुलना के साथ आयोजित किया गया । प्रतिभागी ने स्क्रीन पर विभिन्न स्थानों पर saccades किया । नेत्र ट्रैकर या तो आंख के लिए कोई नमूने याद नहीं किया । क्षैतिज टकटकी कोण और ऊर्ध्वाधर टकटकी कोण में औसत सहसंबंध ०.९९ थे ( चित्र 6देखें) ।

उसकी क़ीमत क्या है?

एक प्रयोगशाला है कि पहले से ही मानक आंख है एक आंख ट्रैकर, एक सिर आराम के रूप में सामग्री पर नज़र रखने, और पर नज़र रखता है, अतिरिक्त घटकों के अनुमानित कीमत US $1000 दृष्टिकोण होगा । यह कीमत इस तरह के चश्मे सिस्टम29 प्रकाशन के समय (२०१७) के रूप में कुछ विकल्पों के लिए अनुकूल की तुलना करता है । दर्पण: $४००; दर्पण धारकों: $१५०; fiberboard, गोंद, आदि: $१००; मॉनिटर शस्त्र: $३०० । एक आंख ट्रैकर की लागत $१०० से अधिक परिशुद्धता और नमूना दर ( 30में और अधिक विकल्प देखें) जैसे कारकों के आधार पर $२५,००० से सीमा हो सकती है ।

कितनी अच्छी तरह यह अलग नेत्र trackers के लिए काम करता है?

अवरक्त नेत्र trackers के दो प्रकार पहले आंख डेटा की गुणवत्ता के संदर्भ में मूल्यांकन किया गया1। वे एक डेस्कटॉप पर चढ़कर अनुसंधान के अंत आँख ट्रैकर और एक उपभोक्ता ग्रेड नेत्र ट्रैकर, एक अलग दर्पण जोड़ी के साथ संयोजन में प्रत्येक रहे हैं (विवरण के लिए तालिका 1 देखें). उत्पाद निर्दिष्टीकरण सुझाव है कि दोनों trackers इस सेटअप के साथ अच्छी तरह से काम करना चाहिए, और यह प्रकाशित मूल्यांकन1द्वारा पुष्टि है । नेत्र ट्रैकर्स के लिए अधिक विकल्प 30में पाया जा सकता है ।

कैसे नेत्र ट्रैकर के अवरक्त प्रकाशक के हस्तक्षेप से बचने के लिए?

नेत्र ट्रैकर के अवरक्त प्रकाशक द्वारा प्रेषित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य दृश्यमान रेंज में फैली हुई है । प्रतिभागियों को इसलिए कई बार दर्पण के माध्यम से लाल सरणी या डॉट्स देख सकते हैं, विशेष रूप से अंशांकन-सत्यापन प्रक्रिया के दौरान जब स्क्रीन ज्यादातर काला है । चिंता की गंभीरता विशेष प्रयोगात्मक डिजाइन पर निर्भर करता है, उदाहरण के लिए उत्तेजना में लाल रंग का उपयोग कर के परिहार संभावित भ्रम की संभावना कम हो जाएगा । इसके अलावा, experimenters पृष्ठभूमि चमकदार इतना बढ़ सकता है कि लाल डॉट्स शायद ही दिखाई दे रहे हैं, और कुछ नेत्र trackers प्रकाशक शक्ति को ठुकरा दिया जा करने के लिए अनुमति देते हैं । इसके अलावा, मामलों में जहां ब्याज की उत्तेजना स्क्रीन के एक अपेक्षाकृत छोटे हिस्से को शामिल किया गया, प्रकाशक इस भाग के साथ ओवरलैप करने के लिए नहीं ले जाया जा सकता है ।

दृश्य के क्षेत्र का अधिकतम आकार क्या है?

वर्तमान सेटअप दोनों अनुलंब और क्षैतिज दृश्य कोण में 30 से अधिक अंश को कवर कर सका ।

कब तक यह सेटअप बनाने के लिए और प्रत्येक भागीदार जांचना ले करता है?

प्रणाली के निर्माण के बारे में एक दिन लगता है अगर सभी सामग्री और उपकरण उपलब्ध हैं । यह दोनों dichoptic प्रस्तुति और नेत्र ट्रैकिंग प्रणाली पर प्रत्येक भागीदार जांचना करने के लिए 10 से कम मिनट लगते हैं ।

Figure 1
चित्र 1 . सेटअप का योजनाबद्ध चित्रण ।
सेटअप एक कार्यालय डेस्क पर है, और भागीदार डेस्क पर बैठा है और प्रत्येक आंख के साथ एक अलग दर्पण में देख रहे हैं । हालांकि सख्ती से आवश्यक नहीं है, सबसे अच्छा परिणाम एक सिर आराम के साथ भागीदार के सिर का समर्थन करके प्राप्त कर रहे है मेज के किनारे पर घुड़सवार । (ध्यान दें कि स्पष्ट स्क्रीन और दाईं ओर बोर्ड के बीच ऑफसेट छवि में सीमित गहराई cues के कारण है) । यह आंकड़ा 1से रूपांतरित किया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्र 2 . संदर्भ बोर्डों के एक विधानसभा गाइड (पैनल ए और सी) और केंद्रीय घटक (पैनलों बी और डी) ।
पैनल ए और सी केवल संदर्भ बोर्ड है कि सेटअप के बाईं ओर है दिखाने के लिए; दाईं ओर संदर्भ बोर्ड बाईं एक की दर्पण छवि है, यानी छोटे ऊर्ध्वाधर बोर्डों के साथ midline से दूर की ओर इशारा करते हुए । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्र 3 . अंशांकन बोर्ड ।
इस उदाहरण में, लकड़ी का झोंका एक भूमिका है कि भी खींचा लाइनों द्वारा किया जा सकता है ले लो । एक ऊर्ध्वाधर हवा का झोंका और एक क्षैतिज हवा का झोंका की निगरानी के कोने के आसपास ट्रेस जब यह सही स्थिति में है । बोर्ड के तल के पास एक और ऊर्ध्वाधर हवा का झोंका संदर्भ बोर्ड के छोटे पक्ष के साथ संरेखित करता है (लंबे समय ऊर्ध्वाधर बोर्ड) जब यह सही स्थिति में है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4 . अंधार का प्रदर्शन ।
अंधा कर रही है स्क्रीन (डैश्ड लाइनों) के लिए दृष्टि की एक सीधी लाइन को रोकने के । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

पी-एक साथ । भीतर-पृष्ठ = "1" >Figure 5
चित्र 5 . dichoptic प्रस्तुति के दौरान कैमरे के दृश्य के फ्रेम, बेहोशी दर्पण के किनारों दिखा लेकिन अंयथा कोई बाधा नहीं दिखा दर्पण के कारण ।

Figure 6
चित्र 6 . एक saccade कार्य के दौरान अनुसंधान अंत नेत्र ट्रैकर का उपयोग कर प्रतिनिधि प्रतिभागियों से एकत्र डेटा ।
अनुलंब डैश्ड रेखाएं लक्ष्य स्थिति में परिवर्तन का संकेत देती हैं । यह आंकड़ा 1से रूपांतरित किया गया है ।

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Discussion

हम निर्माण और एक प्रयोगात्मक सेटअप है कि दोनों आंखों और दृश्य उत्तेजनाओं के dichoptic प्रस्तुति के एक साथ ट्रैकिंग की अनुमति देता है के उपयोग के लिए एक कदम दर कदम गाइड प्रस्तुत करते हैं । कई स्थितियों में जहां dichoptic उत्तेजना प्रयोग किया जाता है, महत्वपूर्ण प्रभावी आंख पर नज़र रखने को रोकने के मुद्दे यह है कि dichoptic प्रस्तुति के लिए दर्पण वीडियो की दृष्टि ब्लॉक आंख trackers आधारित है । यह यहां अवरक्त-पारदर्शी दर्पण और एक अवरक्त संवेदनशील नेत्र ट्रैकर का उपयोग करके हल हो गई है । इस सेटअप 3 डी दृष्टि, interocular दमन या नैदानिक अनुसंधान के शोधकर्ताओं की अनुमति देता है उच्च गुणवत्ता नज़र ट्रैकिंग डेटा इकट्ठा करते समय बड़े, मनमाने ढंग से रंग उत्तेजनाओं का उपयोग कर ।

इस सेटअप को प्रायोगिक जरूरतों के आधार पर संशोधित किया जा सकता है । यदि दोनों आंखों से उत्तेजनाओं के लिए पर्याप्त छोटे है5 एक स्क्रीन पर फिट करने के लिए, चार एक स्क्रीन के साथ दर्पण को dichoptic प्रस्तुति के साथ नज़र ट्रैकिंग प्राप्त करने के लिए पर्याप्त हो सकता है । उस मामले में, दो और सामने सतह दर्पण (अवरक्त-पारदर्शिता की आवश्यकता नहीं) परिधीय और वर्तमान दर्पण के समानांतर रखा जाएगा, वर्तमान दर्पण के लिए स्क्रीन पर दृश्य उत्तेजनाओं को दर्शाती है (देखें संदर्भ में दर्पण के स्थान के लिए 5 एक मानक दर्पण stereoscope) ।

इस प्रायोगिक सेटअप की कुछ सीमाएं हैं । एक प्रतिनिधि परिणाम में उल्लेख किया नेत्र ट्रैकर के प्रकाशक के संभावित दृश्य संदूषण है । दूसरे, अगर दृश्य उत्तेजनाओं का रंग अप्रासंगिक है, anaglyph चश्मा लागत के मामले में एक बेहतर विकल्प हो सकता है, खासकर अगर यह महत्वपूर्ण नहीं है कि दो ' आंखें छवियों की जुदाई हमेशा पूरा नहीं है जब anaglyph चश्मे का उपयोग कर ।

तकनीक है कि गैर ऑप्टिकल रिकॉर्डिंग सीधे आंखों से, उदाहरण के लिए इलेक्ट्रो-oculography31,३२,३३ और scleral कुंडल तकनीक पर निर्भर की तुलना में19,३४, ३५, प्रस्तावित विधि कम इनवेसिव है और pupillometry की अनुमति देता है । दूसरी ओर, कुछ प्रतिभागियों आंखें है कि वीडियो का उपयोग कर कब्जा करने के लिए मुश्किल कर रहे है आंख रिकॉर्डिंग आधारित है, तो उन मामलों में सीधे रिकॉर्डिंग तरीकों पसंद कर रहे हैं । हमारी विधि भी अंय विधियों है कि एक दृश्य संकेत पर भरोसा करते है की तुलना में होना चाहिए । उदाहरण के लिए, नेत्र ट्रैकिंग आंख टुकड़े३६ में एकीकृत कैमरों है कि आंख मारना सिस्टम के साथ प्राप्त किया जा सकता है या३७प्रदर्शित सिर घुड़सवार । आंख मारना सिस्टम लाभ है कि वे प्रतिभागियों को अभी भी रहने के लिए की आवश्यकता नहीं है, लेकिन इस तरह की प्रणालियों के स्थानिक और लौकिक संकल्प कम किया जा सकता है प्रस्तावित विधि की तुलना में । यह भी anaglyph चश्मे के लेंस के माध्यम से वीडियो आधारित आँख रिकॉर्डिंग करना संभव है (जैसे लाल-हरे या लाल-नीले चश्में)20,३८,३९, जो रंग है कि में इस्तेमाल किया जा सकता सीमित की खामी है दृश्य उत्तेजनाओं प्रतिभागियों को दिखाया । ' आंखें छवियों के पृथक्करण भी ध्रुवीय स्टीरियो चश्मा30 या सक्रिय स्टीरियो शटर चश्मा22,४०,४१का उपयोग कर प्राप्त किया जा सकता है । इस तरह के तरीकों के लिए प्रस्तावित एक से लागू करने के लिए आसान कर रहे हैं, लेकिन दृश्य उत्तेजना गुणवत्ता त्रिविम crosstalk से पीड़ित हो सकता है ।

एक समूह के सफलतापूर्वक दर्पण के बीच एक अंतर के माध्यम से एक आंख पर नज़र रखने के द्वारा एक आंख ट्रैकर24,25 के साथ एक मानक 4-दर्पण stereoscope के संयोजन एक सेटअप इस्तेमाल किया । केवल आईसीसीडी नज़र ट्रैकिंग की अनुमति देने के अलावा, इस विधि दोष है कि इस अंतर के माध्यम से रिकॉर्डिंग की सीमा के आकार का इस्तेमाल किया दर्पण और, इसलिए, देखने के क्षेत्र, और है कि यह नेत्र ट्रैकर के बहुत विशिष्ट स्थिति की आवश्यकता है । नतीजतन, सेटअप दिनचर्या के लिए 20 मिनट (मरियम Spering, व्यक्तिगत संचार, 7 मई, २०१७) ले जा सकते हैं । इसकी तुलना में प्रस्तावित विधि से अधिक ४० डिग्री के देखने के एक क्षेत्र की अनुमति देता है, दोनों आंखों की ट्रैकिंग, और यह लगभग 10 मिनट लगते है पूरे अंशांकन प्रक्रिया खत्म ।

वहां interocular दमन से जुड़े अनुसंधान में एक प्रवृत्ति के अलावा, या के प्रतिस्थापन में pupillary और oculomotor प्रतिक्रियाओं का उपयोग करें, पारंपरिक बटन प्रेस प्रतिक्रियाएं३६,४२,४३। एक बात के लिए, नेत्र गतिशीलता बेहोश प्रसंस्करण प्रकट हो सकता है, जबकि बटन प्रेस आमतौर पर व्यक्तिपरक जागरूकता24,25संकेत । इसके अलावा, आंख प्रतिक्रियाओं पर निर्भर संभावित प्रयोगों में मैनुअल प्रतिक्रियाओं के साथ जुड़े26,३३पाया रोक सकता है । हमारे सेटअप interocular दमन और नेत्र ट्रैकिंग के इस संयोजन को आगे बढ़ाने के इच्छुक लोगों के लिए एक आदर्श समाधान प्रदान करता है ।

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

लेखक सेटअप डिजाइन करने में अपनी भूमिका के लिए पीटर Schiphorst धंयवाद और 1 और 3 आंकड़े के ग्राफिक्स प्रदान करने के लिए, और उपयोगी चर्चा और उनके योगदान के लिए Marnix Naber 6 चित्रा । लेखक भी एक प्रकाशित पेपर1से चित्रा 1 और 6 का उपयोग करने के लिए शोधकर्ताओं और प्रकाशकों को स्वीकार करते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Mirrors in Setup 1 Edmund Optics  #64-452 dimensions 10.10 × 12.70 cm; Reflectance: 400 ~ 690 nm; Transmission: 750 ~ 1200nm
Mirrors in Setup 2 Edmund Optics Item discontinued dimensions 10.10 × 12.70 cm; Reflectance: 425 ~ 650 nm; Transmission: 800 ~ 1200nm
Other Mirror Option Edmund Optics #62-634 dimensions 12.50 × 12.50 cm; Reflectance: 425 ~ 650 nm; Transmission: 800 ~ 1200nm
Eye Tracker in Setup 1 SR Research Ltd., Mississauga, Ontario, Canada Eyelink 1000 Transmission: 890 ~ 940 nm
Eye Tracker in Setup 2 The Eye Tribe Aps, Copenhagen, Denmark Eye Tribe (item discontinued) Transmission: around 850 nm

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कैसे एक Dichoptic प्रस्तुति प्रणाली है कि एक आंख ट्रैकर शामिल बनाने के लिए
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Qian, C. S., Brascamp, J. W. How to… More

Qian, C. S., Brascamp, J. W. How to Build a Dichoptic Presentation System That Includes an Eye Tracker. J. Vis. Exp. (127), e56033, doi:10.3791/56033 (2017).

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