Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Gaze eylem: doğal davranış sırasında çocuk dinamik görsel dikkat başa takılan göz izleme

Published: November 14, 2018 doi: 10.3791/58496

Summary

Küçük çocuklar değil PASİF dünyayı, gözlemlemek ama oldukça aktif keşfetmek ve çevreleri ile meşgul. Bu iletişim kuralı yol gösterici ilkeler ve bebeklerde kaydetmek için başa takılan göz izci ve yeni yürümeye başlayan çocuklar dinamik görsel ortamlar ve görsel dikkat doğal davranış bağlamında kullanmak için pratik öneriler sağlar.

Abstract

Genç çocukların görsel olarak çocukların fiziksel ve görsel olarak alanlarda ve nesneleri keşfetmek ve çevrelerindeki insanların etkileşim an an değişen dinamik, gereklidir. Başa takılan göz izleme çocuk benmerkezci dinamik görünümler ve nasıl bu görünümlerin içinde görsel dikkat tahsis yakalamak için eşsiz bir fırsat sunmaktadır. Bu iletişim kuralı yol gösterici ilkeler ve başa takılan göz kamyonetinde laboratuvar ve daha doğal ayarları kullanarak araştırmacılar için pratik öneriler sağlar. Başa takılan göz izleme veri toplama yoluyla artan taşınabilirlik ve baş ve vücut hareketleri izleme ekran tabanlı göze göre özgürlüğü daha ekolojik geçerli bağlamlarda için fırsatlar güçlendirerek diğer deneysel yöntemleri tamamlar. Bu iletişim kuralı da hareket takibi ve nabız, doğal davranış, öğrenme ve gelişme daha önceden mümkün incelenmesi için bir yüksek yoğunluklu multimodal veri kümesi sağlamak için kontrol gibi diğer teknolojilerle bütünleştirilebilir. Bu kağıt başa takılan göz görsel ilgi gibi bir doğal içerik toddlers için araştırmak için tasarlanmış bir çalışmada izleme oluşturulan veri türlerini göstermektedir: serbest akışlı toy Çal bir ebeveyn ile. Başarılı kullanımı bu iletişim kuralı, araştırmacılar sadece görsel dikkat hakkında aynı zamanda geniş bir diğer algısal, bilişsel ve sosyal becerileri ve gelişimleri hakkında soruları yanıtlamak için kullanılan veri toplamak için izin verir.

Introduction

Son birkaç on yıl görsel dikkat bebek ve yürümeye başlayan çocuk gelişimi eğitimi büyüyen ilgi gördük. Bu ilginin büyük ölçüde birincil bebeklik döneminde diğer bilişsel işlevleri değerlendirmek anlamına gelir ve görsel ilgi bebek gibi kendi başına çalışma dönüşmüştür zaman ölçümleri bakmanın faydası dan kaynaklandığını. Bebek ve yürümeye başlayan çocuk görsel ilgi Çağdaş araştırmalar öncelikle ekran tabanlı göz izleme görevleri sırasında göz hareketleri ölçmek. Bebeklerin bir sandalye veya ebeveynin tur bir ekran önünde oturup onların göz hareketleri statik resimler veya olaylar sunum sırasında izlenir. Görevleri, ancak, doğal görsel dikkat ve hangi tarafından çocuk doğal görsel ortamlar oluşturulur - anlamına gelir aktif keşif dinamik doğası yakalamak başarısız.

Bebekler ve toddlers etkin, eller, başlarını, gözleri ve nesneleri, insanlar ve çevrelerindeki alanlarda keşfetmek için ceset taşıma yaratıklardır. Her yeni gelişme vücut morfoloji, motor beceri ve - tarama, yürüyüş, nesneleri, sosyal ortaklar ile ilgi çekici tespit - davranış erken görsel ortamda eşlik eden değişiklikler eşlik eder. Çünkü bebekler ne ne gördüklerini belirler ve ne gördüklerini görsel destekli eylem yaptıkları hizmet vermektedir, görsel dikkat doğal gelişimi eğitimi en iyi doğal davranış1bağlamında gerçekleştirilir.

Başa takılan göz izci (ETs) icat ve yetişkinler için onlarca yıl2,3için kullanılan. Sadece son teknolojik gelişmeler göz izleme teknolojisi başa takılan bebekler ve küçük çocuklar için uygun yaptık. Katılımcılar, ilk kişi perspektif katılımcının yakalar dışa dönük bir sahne kamera ve göz görüntü yakalar içe dönük bir göz kamera baştan iki hafif kamera ile outfitted. Kalibrasyon prosedürü mümkün olduğunca doğru olarak öğrenci ve kornea yansıma (CR) değişen konumlarını haritalar bir algoritma için eğitim verileri görsel olarak katıldı karşılık gelen sahne görüntü piksellerindeki göz görüntü sağlar. Bu yöntem her iki doğal görsel ortamlar bebekler ve küçük çocuklar etkin görsel keşif bu ortamların bebekler hareket olarak serbestçe yakalamak için hedeftir. Böyle veriler sadece görsel dikkat hakkında aynı zamanda çok çeşitli algısal, bilişsel ve sosyal gelişmeler4,5,6,7,8hakkında soruları yanıtlamak için yardımcı olur. Bu tekniklerin kullanılması ortak dikkat7,8,9, sürekli dikkat10yaş ve motor gelişim4 ile görsel deneyimler değiştirme, anlayış dönüştürdü , 6 , 11ve12öğrenme Word'de görsel deneyimler rolü. Mevcut kağıt yol gösterici ilkeler ve başa takılan göz izleme deneyleri bebekler ve küçük çocuklar ile taşımak için pratik tavsiyeler sağlar ve başa takılan göz doğal birinde izleme oluşturulan veri türlerini göstermektedir Yeni yürümeye başlayan çocuklar için içeriği: serbest akışlı toy Çal bir ebeveyn ile.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Bu öğretici, Indiana Üniversitesi Kurumsal değerlendirme Komitesi tarafından onaylanmış küçük çocuklar ile başa takılan göz izleme verilerini toplamak için bir yordam üzerinde temel alır. Bilinçli ebeveyn izni önce yeni yürümeye başlayan çocuklar katılım deneyinde elde edildi.

1. hazırlık çalışmaları için

  1. Göz izleme ekipmanları. Ticari olarak kullanılabilir birkaç başa takılan göz izleme sistemleri gibi özellikle çocuklar için pazarlanan herhangi birini seçin veya ısmarlama bebek şapkası, örneğin rakamlar 1 ve 2gösterildiği gibi çalışmak için sistemi değiştirmek. Göz izleme sistemi bebekler ve/veya küçük çocuklar aşağıdaki adımları izleyerek test etmek için gerekli özelliklere sahip olduğundan emin olun:
    1. Konumlandırma açısından ayarlanabilir ve araştırma soruları ele almak için uygun bir alan açısı yakalamak için yeterince geniş bir açı olan bir sahne kamera seçin. Yürümeye başlayan çocuk 's etkinlik burada açıklanan gibi bir ücretsiz oyun ortamda çoğunu yakalamak için bir en az 100 derece Çapraz görüş alanı yakalar bir kamera seçin.
    2. Konumlandırma açısından ayarlanabilir bir göz fotoğraf makinesi seçin ve bir kızılötesi LED ya kameraya veya kamera bitişik inşa ve gözün kornea bu ışık yansıtacak şekilde konumlandırılmış. Not Bazı göz izleme modelleri-si olmak sabit konumlandırma, ancak esnek ayarlamalar göze modelleri önerilir.
    3. Bu kadar göze batmayan ve büyük şans sağlamak mümkün olduğunca hafif bir göz izleme sistemi seçin bebekler/küçük çocuklar tahammül ekipman giyiyor.
      1. Sistem kap dikilmiş Velcro karşı tarafına yapıştırılmış bir Velcro kayış için sahne ve göz fotoğraf makinesi ekleyerek bir kap embed ve kameralar yürümeye başlayan çocuk 's görünümü Merkez dışında konumlandırma.
        Not: gözlük için benzer şekilde tasarlanmış sistemleri uygun değillerdir. Yürümeye başlayan çocuk 's yüz morfoloji bir yetişkinin farklıdır ve yürümeye başlayan çocuk 's burun veya kulak getirip parçalar dikkat dağıtıcı ve katılımcı için rahatsız edici olabilir.
      2. ET bir bilgisayara kablolu ise, kabloların paket ve sihri veya katılımcının arkasından oyalama önlemek için onları tutun. Alternatif olarak, veri için daha fazla hareket yeteneği sağlar çocuk üzerinde yerleştirilen bir cep telefonu gibi bir ara aygıt depolar kendi kendine yeten bir sistemi kullanır.
    4. Çevrimdışı kalibrasyon için sağlar bir kalibrasyon yazılım paketi seçin.
  2. Kayıt ortamı.
    1. Çocuk veri koleksiyon sırasında alanı hareket edecek ölçüde göz önünde bulundurun. Tek bir konumu tercih edilir, bu yüzden onlar istediğiniz konumda adlı çocuk yardımcı olabilir bu çocuğun caregiver için söz. Alanı dışında bu çocuk, etkileşim ulaşmak içinde olması gereken tüm olası şıkları kaldırın.
    2. Daha sonra de çocuk davranışını kodlama anlar ne zaman ET yerlerinden olur tanımlamak için yardımcı olmak için bir üçüncü şahıs kamera kullanır. Çocuk alanı hareket edecek ek kameralar de göz önünde bulundurun.

2. göz izleme verilerini toplamak.

  1. Personel ve etkinlik. İki Denemecileri sunmak, bir etkileşim ve çocuk ve bir koyun ve ET konumlandırmak için işgal var.
    1. Tamamen çocuk taşı kadar ulaşmak değil ya da onların kafasına yerleştirilen iken ET kapmak böylece çocuğun elleri kaplar etkinlik çocuk meşgul. El ile eylem ve çocuk deneyci tutabilir veya üst çocuğa okur küçük kitap teşvik oyuncakları göz önünde bulundurun.
  2. ET çocuk üzerinde yere. Başa takılan ET giyen küçük çocuklar hoşgörü değiştiğinden yerleştirerek ve çocuk ET'den Bakımı başarı tanıtmak için aşağıdaki önerileri uygulayın:
    1. Çalışma odasına giden zaman içinde bakıcılar kendi çocuk giyim için bir kap veya bere, ET ile evde onları kendi kafasına bir şey olmasına alışık almak için ne kullanılır için benzer sormak.
    2. Eğitim, ET eklenebilecek kapaklar kullanılabilir farklı türleri vardır. Kapaklar farklı boyut ve kapaklar, geriye doğru takılabilir bir beyzbol şapkası veya hayvan kulaklı bere gibi satın alma ve Velcro karşı tarafına ile donatılmış göz izleme sistemi eklenebilir Velcro ekleyerek özelleştirin. Ayrıca çocuğun ilgi ve istekli da bir şapka giymek için teşvik etmek için caregiver ve Denemecileri, tarafından giyilmelidir şapka sahip düşünün.
      1. Kapağı üzerinde çocuk koymadan önce yürümeye başlayan çocuk için dokunur kafasına dikkat ve yürümeye başlayan çocuk ilgi yönlendirilir zaman bir oyuncak için hafifçe saç birkaç kez dokunarak duyarsızlaştırmak bir deneyci var.
    3. ET çocuk yerleştirmek için arkasında alt tarafına olabileceği gibi (bkz. Şekil 2A). Ne zaman ellerini meşgul, ne zaman çocuk oyuncak her elinde tutan gibi çocuk üzerinde ET yer.
      1. Çocuk ET yerleştirme deneyci doğru görünüyorsa, merhaba demek ve ne yaptığı hakkında bir bilgin çocuk izin hızlı bir şekilde ET çocuğun kafasına yerleştirmek için devam ederken. Çok yavaş hareket ET, hangi çocuk sıkıntı neden olabilir ve çocuk onların başını oynat veya ET için ulaşmak için büyük fırsat olduğu gibi yoksul konumlandırma için yol açabilir yerleştirerek süre kaçının.
      2. Yerleşim katılımcının üzerinde ET yerleştirme önce sonra kamera ayarlama harcanan zaman azaltmak için beklenen konumlarını çocuğun kafa zaman üzerine olmak kameralar ayarla (2.3.1 ve 2.3.2 bölümlerine bakın).
  3. Pozisyon ET's sahne ve göz kameralar. Bir kez ET çocuğun sorumlusu sensin, sahne ve göz fotoğraf makinesi konumunu bu kameralar video görüntülerini kontrol ederken ayarlamalar:
    1. En iyi alnına düşük sahne kamera yaklaşık çocuğun görüş alanı konumu (bkz. Şekil 1B); Ne çocuk çalışma sırasında bakıyor olacak üzerinde sahne kamera görünümü ortalayın.
      1. El ve düzenlenen nesneleri her zaman çok yakın olması ve daha fazla nesneleri içinde belgili tanımlık geçmiş ve daha yüksek sahne kamera görünümünde olacak iken sahne kamera görünümünde düşük aklınızda bulundurun. En iyi yakalama görünüm araştırma sorusuna en uygun türü için sahne kamera getirin.
      2. Sahne kamera konumunu küçük bir oyuncak ya da lazer işaretçi kullanarak kendi görüş alanı içindeki belirli konumlara çocuğun dikkatini çekiyor tarafından sınayın. Bu konumlar beklenen görüntülemeye mesafe ilgi çalışma sırasında olacak bölgeler edin (bkz. Şekil 3).
      3. Tilt yatay yüzeyler düz sahne kamera görünümünde görünür kontrol ederek kaçının. Kameranın yanlışlıkla yeniden konumlandırma sırasında ters olasılığını azaltmak için sahne kamera dik yönünü işaret ancak post-processing sırasında ek adımlar doğru yöne görüntüleri gerekirse dönebilirsiniz dikkat edin.
    2. Yüksek kaliteli bakışları verileri elde etmek için hem öğrenci hem de kornea yansıma (CR) tespit etmek için göz kamerayı yerleştirin (bkz. Şekil 2).
      1. Yanaklarda veya kirpik boyunca hareket gözün tam aralığını yok tıkanıklığı ile çocuğun öğrenci üzerinde ortalanmış şekilde göz fotoğraf makinesi yerleştirin (bkz. Şekil 2C-F iyi ve kötü göz resimleri örnekleri için). Bu konuda yardım etmek için göz kamerayı yukarı işaret, kamera çocuğun görünümü Merkez dışında tutulması yanak yakınındaki göz altına yerleştirin. Alternatif olarak, aşağıdaki göz kamerayı yerleştirin ve gözün dış tarafına, içe dönük.
      2. Kamera hareketini öğrencinin göz Kamera görüntüdeki nispeten büyük bir deplasman üretir göz için yeterince yakın olduğundan emin olun.
      3. Göz göz görüntünün köşelerinde yatay bir çizgi oluşturmak emin olarak Tilt kaçınmak (bkz: Şekil 2C).
      4. Böylece öğrenci iris doğru bir şekilde ayırt edici olabilir öğrenci iris karşı karşıtlığını nispeten yüksek olduğundan emin olun (bkz: Şekil 2C). Bu konuda yardım etmek için (LED bağımsız olarak ayarlanabilir değilse) (yanındaki göz fotoğraf makinesi Eğer) LED ışık konumunu ya da göz göz fotoğraf makinesinin mesafeyi ayarlayın. Artan öğrenci tespiti için LED ışık bir açıyla ve değil düz göz içine konumlandırın. Herhangi bir ayarlama LED ışık hala açık bir CR üretmek emin olun (bkz: Şekil 2C).
  4. Puan çevrimdışı kalibrasyon için çalışma sırasında elde edilir.
    1. Bir kez belgili tanımlık sahne ve göz imge gibi yüksek kaliteli olarak onlar-ebilmek var olmak, onların görüş alanı, farklı konumlarda çocuğun dikkat çekerek tarafından toplamak kalibrasyon veri.
      1. Kalibrasyon noktaları açıkça görüş onların alan küçük, açık bir nokta çocuğun dikkat yönlendirir bir şey ile çeşitli yüzeylerde elde edilir (bkz. Şekil 3). Örneğin, düz bir arka plan veya yüzeysel karşı bir lazer işaretçi küçük bağımsız olarak aktive LED ışıkları ile kullanın.
      2. Diğer ilginç hedefleri çocuk kalibrasyon hedefleri görünüyor emin olmak için çocuğun görünümünde varlığı sınırlayın.
    2. Büyük açısal talebiyle göz gerektirir farklı konumlara dikkat çeken arasında geçiş yapar.
      1. Görüş alanı eşit olarak kapak ve çok hızlı bir şekilde açık saccades çocuk için çevrimdışı kalibrasyon sırasında bulma konusunda yardımcı olacak ne zaman onlar bir sonraki yerleşime baktı anlaması için yardım noktaları arasında hareket değil.
      2. Eğer çocuk hemen yeni vurgulanan konuma bakmak değil, lazer kıpır kıpır, dönüm kapalı/açık LED'ler veya bir parmak ile belgili tanımlık yer dokunmadan konuma onların dikkatini çekmek.
      3. Mümkünse, bazı daha sonra kullanılamaz olduğu ortaya çıkar diye daha fazla kalibrasyon puan gerekli daha elde etmek.
    3. Çocuğun vücut pozisyonu kalibrasyon sırasında çalışma sırasında kullanılacak konumu aynı olduğundan emin olun.
      1. Örneğin, bu çocuk daha sonra duran bekleniyor Eğer çocuk otururken kalibrasyon puan toplamıyoruz.
      2. Çocuk arasındaki mesafeyi sağlamak ve kalibrasyon hedefleri çocuk ve ilgi çalışma sırasında olacak bölgeler arasındaki mesafe benzerdir.
      3. Deneme sırasında çocuğun öncelikle daha fazla uzakta olan nesneleri arıyor olacak şey kalibrasyon noktaları çok yakın çocuğun vücut koymayın. Bir uzak ve yakın nesneleri ilgileniyor, kalibrasyon puan iki farklı kümesi alma daha sonra benzersiz Kalibrasyonlar her görüntüleme mesafe için oluşturmak için kullanılabilir düşünün (daha fazla bilgi için bkz: Bölüm 3.1).
        Not: dürbün göz izleme bir gelişmekte olan teknoloji13,sözler gelişmeler olduğunu bakışını derinlemesine izlemedeki14 yaşında.
    4. Drift veya ET hareketi sırasında çalışma yapabilmek için başlangıç ve bitiş asgari çalışmanın kalibrasyon puan toplamak. Mümkünse, oturum sırasında düzenli aralıklarla ek kalibrasyon puan toplamak.
  5. Çalışma sırasında ET ve üçüncü kişi Video görüntülerini izleyin.
    1. ET çağırırdık veya diğer hareketleri/eylemleri nedeniyle yanlış hizalanmış girerse, ne zaman bu oldu yeniden ayarlamak ve çalışma bölümleri önce ve sonra şişlik/kayma ayrı ayrı kod gerekli olabilir çünkü çalışmada dikkat edin (bkz: 3.1.1).
    2. Mümkünse, çalışma her yumru / (bkz: Bölüm 2.3) sahne ve göz fotoğraf makinesi yeniden konumlandırmak için hatalı hizalaması sonra kesme sonra kalibrasyon için yeni puan almak (bkz. Bölüm 2.4).

3.-den sonra çalışma, ET ayarlama yazılımı kullanarak veri kalibre.

Not: Kalibrasyon yazılım paketleri çeşitli ticari olarak kullanılabilir.

  1. Birden fazla Kalibrasyonlar oluşturmayı göz önünde bulundurun. Kalibrasyon puan algoritması yanlış eşleşmeyen veri besleme değil bakışları parça doğruluğunu en üst düzeye çıkarmak için farklı video kesimleri için özelleştirin.
    1. ET çalışma sırasında herhangi bir zamanda konumu değiştirdiyseniz, önce ve sonra ET pozisyon değişikliği kısımları için ayrı Kalibrasyonlar oluşturun.
    2. Çok farklı görüntüleme mesafelerde nesnelere dikkat ilgilenen varsa, nerede çocuk nesneleri her görüntüleme mesafede isteyen video bölümleri için ayrı Kalibrasyonlar oluşturun. Mesafe ile ilgilenen farklılıkları unutmayın oluşturulabilir çocuğun görsel dikkat arasında nöbetleşe tarafından çok yakın ve uzak nesneleri çeşitli olmak, ama aynı zamanda çocuğun vücut pozisyonu bir nesne göreli olarak değişimler tarafından gibi değişen ayakta oturan.
  2. Her kalibrasyon gerçekleştirmek. Sahne ve göz arasındaki eşlemeyi kalibrasyon puan - için çocuğun bakışları açıkça bu dilimi boyunca yönetildi sahne görüntüdeki bir dizi oluşturarak belirleyebilirsiniz. Ayarlama yazılımıyla tahmin ve bakışları (TASOSU) noktası kalibrasyon noktaları bir dizi üzerinden tüm karelerde eşit olarak tanımlar Not sahne görüntü dağınık.
    1. Ayarlama yazılımıyla öğrenci ve CR göz fotoğraf makinesi video tanımlanan TASOSU güvenilir olduğundan emin olmak için her çerçevede saptamada yardımcı. Nerede yazılım CR güvenilir ve tutarlı bir şekilde algılayamaz durumlarda (veri kalitesi sonuç olarak yaşayacaktır öğrenci tek notu, ancak,) kullanın.
      1. İyi göz görüntü göz kamera kare kalibrasyon eşik ayarlayarak içerebilir Software'in çeşitli algılama parametrelerini elde etmek: göz görüntü parlaklığını, öğrenci yazılım boyutunu beklediğini ve sınırlayıcı kutu ayarlar belgili tanımlık bilgisayar yazılımı için öğrenci bakacağı yer sınırları. Sınırlayıcı kutu kutu hareket içinde gözün tam aralığı boyunca öğrenci kalır sağlanması sırasında mümkün olduğu kadar küçük çizin. Öğrenci hiç kapladığı alanı kapsayan büyük bir sınırlayıcı kutu sahte öğrenci algılama olasılığını artırır ve daha az doğru algılanması öğrencinin küçük hareketleri neden olabilir unutmayın.
      2. Bile yazılımın çeşitli algılama eşikleri ayarladıktan sonra yazılım hala bazen hatalı öğrenci veya CR bulun olduğunu unutmayın; Örneğin, kirpik öğrenci kapağı varsa.
    2. Sahne ve göz kamera kare üzerinde göre iyi kalibrasyon puan bulmak. Yazılım için sağlanan en iyi kalibrasyon noktaları o hangi öğrenci ve CR doğru algılanır, göz stabil sahne resimdeki alanda açıkça tanımlanabilir bir konuda fiksasyonlu ve puan eşit tüm aralığı dağınık olduğunu unutmayın sahne görüntüsü.
      1. Böylece hem geçerli x-y sahne ve geçerli x-y öğrenci koordinatlarını algoritması beslenir öğrenci algılama içinde bir kalibrasyon noktası çizilir, her çerçeve için doğru olduğundan emin olun.
      2. Kalibrasyon ilk geçiş sırasında ne zaman çocuk açıkça sahne görüntüdeki farklı bir noktaya arıyor anlarda kalibrasyon noktalarını belirlemek. Bunlar kasıtlı olarak örneğin bir lazer işaretçi ile veri toplama sırasında deneyci tarafından oluşturulan puan olabilir unutmayın (bkz: Şekil 3A-B), ya da puan TASOSU kolayca tanımlanabilir (bkz: olduğu çalışma olabilir Şekil 3C), öğrenci çerçeveleri için doğru bir şekilde tespit sürece.
      3. Anlar bakışları daha fazla aşırı x-y sahne görüntü koordinatlara bulmak için çocuğun göz en uç x-y konumunu olduğunda doğru öğrenci algılama ile anlar bulmak için göz kamera çerçeveler yoluyla tarama.
    3. Yinelemeli olarak en doğru kalibrasyon mümkün üzerinde bilemek için her ayar için birden çok "geçiş" yapmak. Not bir ilk "geçiş" kalibrasyon tamamladıktan sonra birçok yazılım programları silme noktaları daha önce geçerli parça (Örneğin artı) kaybetmeden kullanılan izin verir. Yeni bir küme algoritması sıfırdan ama bir yavaş yavaş giderek "herhangi bir gürültü temizlik" tarafından kalibrasyon doğruluğu artırmak vererek önceki kalibrasyon pass tarafından oluşturulan TASOSU parça ek yardımı ile eğitmek için kalibrasyon puan seçin veya yanlışlıklar önceki geçer tarafından tanıtıldı.
  3. Ne kadar iyi TASOSU kalibrasyon sırasında bir lazer işaretçi tarafından üretilen nokta gibi bilinen bakışları konumlara karşılık gelir ve yönü ve büyüklüğü çocuğun saccades yansıtır gözlemleyerek kalibrasyon kalitesini değerlendirmek. Puan puan kalibrasyon işlemi sırasında kullanılan aynı zamanda kalibrasyon kalite değerlendirmek için kullanmaktan kaçının.
    1. Çocukların kafaları ve gözleri genellikle hizalanır, çocukların görsel dikkat en sık sahne görüntünün merkezine doğru yönlendirilir ve doğru bir parça bu yansıtır çünkü hatırlıyorum. Parça merkezlilik değerlendirmek için kalibrasyon tarafından oluşturulan sahne resim çerçevelemek-yanında-çerçevelemek x-y TASOSU koordinatları Arsa (bkz. Şekil 4). Puan en sahne görüntünün merkezinde yoğun ve dağıtılmış simetrik olarak, dışında nerede sahne kamera-değil merkezli çocuğun ilk getirildiğinde görüş alanı merkezi durumda olduğundan emin olun.
    2. Not Bazı ayarlama yazılımıyla kalibrasyon doğruluk yansıtmak doğrusal ve/veya homography uygun sonuçlar üretecektir. Fakir iseler, parça büyük olasılıkla da zavallı olacağından, bu sınavların bir ölçüde yararlı olduğunu göz önünde bulundurun. Ancak, uygun puanları puanları TASOSU zemin gerçek konumuna uygun hakkında hiçbir bilgi sağlar derecesi için seçilen kalibrasyon puan kendileri ile aynı fikirde yansıttıkları gibi birincil kalibrasyon doğruluk ölçüsü olarak kullanmayın.
    3. Çalışmada hedef bakışları kolaylıkla tanımlanabilir ve bu nedenle yere doğru olarak kullanılabilir anlar vardır unutmayın. Hata TASOSU crosshair ve bilinen bakışları hedefler arasında ölçerek doğruluğunu derece görüş açısı cinsinden hesaplamak (hata üzerinden video görüntüsünün piksel cinsinden yaklaşık olarak dönüştürülebilir sahne kameranın objektif özelliklerine göre derece)4.

4. kod bölgeleri (ROIs) ilgi.

Not: Yatırım getirisi kodlama bir çocuk görsel için zaman içinde belirli bir an sırasında katılıyor hangi bölgeden belirlemek için TASOSU veri değerlendirilmesi olduğunu. Yatırım getirisi yüksek doğruluk ve kare kare TASOSU verilerden yüksek çözünürlük ile kodlanmış. Bu kodlama çıkış TASOSU bölge zaman içinde belirtmek veri noktaları - video çerçeve başına bir nokta - bir akışıdır (bkz. Şekil 5A).

  1. Yatırım getirisi kodlama başlamadan önce ilgili araştırma soruları dayalı kodlu olmalıdır tüm ROIs bir listesini derlemek. Araştırma cevap için gerekli değil ROIs kodlama gereksiz yere zaman alıcı kodlama yapar sorular unutmayın.
  2. Yatırım getirisi kodlama ilkeleri.
    1. Başarılı kodlama nerede çocuk gereken seyir ve bunun yerine her çerçevenin göz görüntü, sahne görüntü ve hesaplanan TASOSU dikkatle incelenmesi hakkında coder'ın varsayımlar vazgeçme gerektirir hatırlıyorum. Bile çocuk tarafından düzenlenen ve sahne görüntünün belirli bir çerçeve için çok büyük bir nesne, örneğin, çocuk bu nesnede o anda gözleri konuma göre ayrıca belirtilmedikçe arıyor sonucuna değil. ROIs hangi bölgeden çocuk foveating, ama yapmak değil tam görsel bilgi çocuk alıyor yakalama olduğunu gösterdiğine dikkat edin.
    2. Göz görüntü, sahne görüntü ve TASOSU parça hangi yatırım getirisi görsel olarak katıldı belirlemek için kullanın.
      1. TASOSU pisti kullanmak zemin-gerçek değil, bir rehber olarak. İdeal TASOSU parça açıkça her çerçeve için çocuk tarafından üzerine baktı tam yerini gösterecektir rağmen bu her zaman sahne görüntü chil tarafından görüntülendi gerçek dünya 3D doğası göre 2 boyutlu (2D) olması nedeniyle davanın olmayacaktır unutmayın d ve kalibrasyon doğruluk katılımcılar arasında varyasyon.
        1. Hesaplanan TASOSU parça bir kalibrasyon algoritma dayalı bir tahmin ve güvenilirlik için belirli bir çerçeve TASOSU parçanın bu nedenle ne kadar iyi öğrenci ve CR algılanır üzerinde bağlıdır hatırlıyorum; ya da her ikisi değil algılanır veya yanlış TASOSU parça güvenilir olmayacaktır.
          Not: Bazen, sürekli olarak kapalı hedef sabit bir uzaklık artı olacaktır. Daha yeni yazılım bir hesaplama açısından bu tutarsızlık için düzeltmek izin verebilir. Aksi takdirde, eğitimli bir araştırmacı düzeltmeyi el ile yapabilirsiniz.
      2. Öğrencinin hareketi göz görüntüdeki ROI değişmiş olabilir birincil işaret kullanmak.
        1. Karelerde birer birer göz görüntü izlerken ilerleyin. Göz görünür bir hareketin ortaya çıktığında, çocuk yeni bir yatırım getirisi veya tanımlanmış hiçbir yatırım getirisi için onların TASOSU kayıyor olup olmadığını kontrol edin.
        2. Tüm göz hareketleri ROI değişikliği belirtmek unutmayın. Eğer yatırım getirisi büyük bir bölgeye (Örneğin, yakın bir nesne) alanı oluşturmaktadır, bu küçük göz akılda tutulması hareket aynı YG içindeki yeni bir konuma bir göz yansıtabilir. Benzer şekilde, göz hareketleri çocuk tek bir hareket yatırım getirisi izler veya hareketli bir çocuk kafalarını da gözleri bakışları aynı yatırım getirisi üzerinde korumak için hamle olarak ortaya çıkabileceğini unutmayın.
        3. Bir değişime sahne sağa sola karşılık gelmelidir göz hareket ederse bazı ETs ile göz görüntü ayna görüntü çocuğun gözünde bu durumda olduğuna dikkat edin.
    3. TASOSU parça sadece bir kılavuz olarak hizmet vermektedir, olun kodlama kararlar yol göstermesi için kullanılabilir bağlamsal bilgi de kullanın.
      1. Bilgileri farklı kaynaklardan veya çerçeveler ROI kodlama entegre. Yatırım getirisi her kare için ayrı ayrı kodlanmış olsa bile, önce ve sonra doğru yatırım getirisi belirlemede yardımcı olabilir bağlamsal bilgi elde etmek için geçerli kare çerçeveler kullanmaktadır. Örneğin, Eğer TASOSU parça eksik veya yanlış yoksul öğrenci algılama nedeniyle belirli bir çerçeve için ama göz öğrenci doğru algılandı önceki ve sonraki kare üzerinde dayalı kıpırdamadı, sonra çerçevenin TASOSU parça yok sayıp ROI ba kod sed çevreleyen çerçeve üzerinde.
      2. Diğer kullanıcıların araştırma soruları için belirli kararlar.
        1. Örneğin, nasıl iki ROIs yakın bir başka zaman yatırım getirisi kodu için bir protokol yapmak bu durumda hangi "doğru" yatırım getirisi olduğunu anlamak zor olabilir. Çocuk iki ROIs kavşağında sabitliyor görüntülendiği durumlarda, aynı anda her iki ROIs kod veya bir karar için kurallar kümesi seçin ve yatırım getirisi kategorilerden sadece birini atamak nasıl formüle etmek karar.
        2. Öyle ki bir el nesne occluding nesne ilgi tutulduğunda, ek örnek olarak, el için bir yatırım getirisi veya düzenlenen nesnesi için bir yatırım getirisi olarak TASOSU kod karar verin.
  3. Kod yatırım getirisi için güvenilirlik. Kodlama Protokolü ilk yatırım getirisi tamamlandıktan sonra prosedür kodlama güvenilirliğini uygulayabilirsiniz. Güvenilirlik kodlama yordamlar birçok farklı türleri vardır; belirli araştırma soruları üzerinde dayalı en uygun yordamı seçin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Burada tartışılan yöntem yeni yürümeye başlayan çocuklar ve aileleri arasında serbest akışlı oyuncak oyun içerik uygulandı. Çalışma darmadağın bir ortamda doğal görsel dikkat araştırmak için tasarlanmıştır. Dyads özgürce 24 oyuncak bir dizi ile altı dakika oynamak emredildi. Yeni yürümeye başlayan çocuklar görsel dikkat ölçülen tarafından kodlama başlaması ve uzaklığı görünüyor için belirli bölgelerinde faiz (ROIs)--her 24 oyuncak ve ebeveynin yüz--ve süresi ve oran bakarak analiz tarafından zaman her yatırım getirisi için. Sonuçlar Şekil 5' te görüntülenir.

Şekil 5 A iki 18 aylık çocuklar için örnek yatırım getirisi akışları gösterir. Renkli blokların akarsu sürekli çerçeveler içinde belirli bir yatırım getirisi çocuk baktı temsil eder. Göz-bakışları veri elde doğal görsel ilgi ilginç özellikler göstermektedir.

İlk olarak, çocuklar kendi selectivity oyuncaklar farklı alt kümeleri için bireysel farklılıklar gösterir. Şekil 5 B her çocuk her 10 seçilen oyuncak ROIs de seyir harcadığı 6 dakikalık etkileşim oranını gösterir. Zaman çocuk 1 ve çocuk 2 toplam oranı harcanan olsa (tüm 24 oyuncak ROIs dahil) oyuncaklar seyir 0,76 0,87, sırasıyla, bireysel oyuncaklar üzerinde harcanan zamanın oranlarını büyük ölçüde, her ikisi içinde ve konular arasında çeşitli ve biraz benzer.

Zaman nasıl da bakarak bu oranlar-çocuklar arasında da farklılık elde edildi. Şekil 5 C her çocuğun süresi ortalama her 10 seçilen oyuncak ROIs görünüyor gösterir. Süresi ortalama görünüyor tüm 24 ROIs için çocuk 2 oyuncak (M 2.38 = s, SD = 2.20 s) neredeyse iki katı kadar bu çocuk 1 kadar uzundu (M = 1,20 s, SD : 0.78 = s). Bu yüzden oranlarını ve seyir sürelerini gibi birden çok görünümlü tedbirler bilgi işlem verileri tam bir anlayış için önemli Şekil 5B, C görünümlü desenler kırmızı uğur böceği çıngırak (mor Bar) için karşılaştırma göstermektedir; Bu oyuncak için bakarak aynı oranda iyi görünüm-in farklı süreleri farklı numaralar üzerinden bu çocuk için sağlanır.

Her iki çocuk nadiren ebeveynlerinin yüzüne baktım başka bir özellik bu verilere göre gösterdi 's: Child 1 Child 2.015 ve.003, idi arayan yüz oranlarda. Ayrıca, bu çocukların görünüyor ebeveynlerinin yüze süresi ortalama 0,79 s kısa (SD = 0.39 s) ve 0.40 s (SD = 0.04 s) çocuk 1 ve çocuk 2, sırasıyla.

Figure 1
Resim 1 . Başa takılan göz izleme istihdam üç farklı bağlamlarda: (A) masa üstü toy Çal, (B) toy Çal katta ve bir resim kitap okuma (C) . Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Resim 2 . Başa takılan göz izleme sistemi kurma. (A) bir göz izci bir bebek üzerinde konumlandırma bir araştırmacı. (B) bir iyi konumlandırılmış göz İzleyicisi'ni bir bebek. (C) iyi görüntü büyük ortalanmış öğrenci ile göz ve kornea yansıma (CR) temizleyin. (D, E, F) Nazar görüntüleri örnekleri. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3 . Kalibrasyon puan alma üç farklı yolu. Her an iki görünüm gösterilir; üst: üçüncü kişi görünümü, alt: çocuğun birinci şahıs bakış. Üçüncü şahıs bakış okları bir lazer ışını yönünü göstermektedir. Kutuları iyi göz resimleri, kalibrasyon ve pembe ince artı için kullanılan her anda tamamlanan kalibrasyon dayalı bakışları noktasını belirtmek şu çocuğun gösterisini görüntüle üst iç metin. (A) kalibrasyon noktası yerdeki bir nesneye dikkatini yönlendirmek için bir parmak ve lazer işaretçisi kullanılarak bir deneyci tarafından oluşturulan. (B) bir yüzeye için nokta dikkatini yönlendirmek için bir lazer işaretleyici kullanarak bir deneyci tarafından oluşturulan kalibrasyon noktası. (C) kalibrasyon noktası oyuncak sırasında çocuğun dikkat düzenlenen bir nesneye yönelik bir ebeveyn ile oynamak. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4 . Kalibrasyon kalitesini değerlendirmek için kullanılan örnek araziler. Tek tek nokta kalibrasyon algoritması tarafından belirlenen çerçeve başına x-y noktası bakışları (TASOSU) koordinatları sahne kamera görüntüsü olarak temsil eder. (A) iyi kalibrasyon kalite bir çocuk oyuncak-oyun deneme için belirtilen ortalanır TASOSU kabaca dairesel yoğunluğu ve düşük (Çocuk) TASOSU genellikle yönlendirilir hafifçe aşağı doğru ne zaman çocuk oyuncakları seyir tutmak ve kabaca eşit Dağıtılmış TASOSU kalan sahne kamera görüntü. ((B)) zavallı kalibrasyon kalite, kapalı merkezli TASOSU ve kalan sahne kamera görüntü kötü dağıtılmış TASOSU daha uzun ve eğik yoğunluğu gösterilir. (C) zavallı kalibrasyon kalite ve/veya merkezli TASOSU tarafından belirtilen sahne kamera zavallı ilk konumlandırma. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 5
Şekil 5 . İki çocuk göz-bakışları veri ve istatistik. (A) örnek yatırım getirisi akarsu çocuk 1 ve 2 çocuk için sırasında 60 s etkileşim. Renkli blokların akarsu sürekli çerçeveler içinde bir yatırım getirisi için belirli bir oyuncak ya da ebeveynin yüz çocuk baktı temsil eder. Beyaz boşluk içinde herhangi ROIs çocuk bakmadı çerçeveleri temsil eder. (B) oranı üst yüzü ve 10 oyuncak ROIs, her iki çocuk için bakarak zaman. Oran her yatırım getirisi için tüm görünüyor sürelerini özetliyor ve toplam süreleri 6 dakika Toplam oturum süresine bölünerek tarafından hesaplanmıştır. (C) süresi görünüyor ebeveynin yüz ve on oyuncak ROIs, hem de çocuklar için demek. Süresi 6 dakikalık etkileşim sırasında her yatırım getirisi için bireysel görünüyor süreleri sayı ortalaması alınarak hesaplanmıştır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu iletişim kuralı yol gösterici ilkeler ve başa takılan göz bebekler ve küçük çocuklar ile izleme uygulamak için pratik öneriler sağlar. Bu iletişim kuralı üst-yürümeye başlayan çocuk özgür oyun bağlamında doğal yürümeye başlayan çocuk davranışlarla oyuncak bir laboratuvar ortamında çalışmanın temel alınmıştır. Kurum içi göz izleme donanım ve yazılım kalibrasyon ve veri kodlama için kullanılmıştır. Yine de, bu iletişim kuralını genellikle çeşitli konularda bebek ve çocuk gelişim eğitim için başa takılan göz izleme sistemleri çeşitli kullanarak araştırmacılar için geçerli olması amaçlanmıştır. Bu Protokolü'nün en uygun kullanılmasına çalışma özgü içerecektir olsa dikiş, bunlar kabulü genel yöntemler başarılı kullanımı, bu protokol için izleme eşzamanlı başa takılan göz de dahil olmak üzere çeşitli bağlamlarda, (bkz. Şekil 1) yol açmıştır Anne ve küçük çocuklar7,8,9,10ve başa takılan göz izleme koklear implant15 ile ve otistik spektrum ile tanısı çocuklarımız da dahil olmak üzere klinik örneğin alınma olasılığını 16,17bozuklukları.

Bu iletişim kuralı, çeşitli doğal yetkinlikleri ve davranışları geliştirme soruşturma için sayısız avantajı sağlar. ETs başa takılan baş ve vücut hareket özgürlüğü verir araştırmacılar katılımcıların Self-generated görsel ortamlar ve bu ortamlarda aktif kendi keşfi yakalamak fırsat sağlar. Başa takılan ETs taşınabilirliği daha ekolojik geçerli bağlamı verilerini toplamak üzere araştırmacıların yeteneğini artırır. Bu avantajlar nedeniyle bu yöntem görünümlü zaman ekran tabanlı ve göz izleme yöntemleri geliştirme gibi görsel ilgi, sosyal dikkat ve algısal motor tümleştirme alanlarındaki eğitim için bir alternatif sunuyor ve tamamlar ve zaman zaman sorunlar daha geleneksel deneysel yöntemlerle çıkarımlar araştırmacılar çizebilirsiniz. Örneğin, burada açıklanan protokol katılımcıların bireysel farklılıklar göstermesi için fırsat artar katılımcılar denetimi yalnızca bitmedi nerede ve ne kadar onlar gibi bir sahnesinde görsel onların ilgi odağı için var çünkü davranış, seyir ekran tabanlı göz izleme, ama aynı zamanda o sahneleri göz, baş ve vücut hareketleri ile kompozisyon ve fiziksel manipülasyon çevre öğeleri üzerinde. Burada sunulan iki katılımcılar veri ne kadar küçük çocuklar göz bireysel farklılıklar ve ne zaman onlar are aktif olarak oluşturabilir ve kendi görsel ortamı keşfetmek ne nesneleri küçük çocuklar örnek göstermektedir. Ayrıca, burada, bu iletişim kuralını kullanan diğer araştırma yanı sıra sunulan verinin doğal oyuncak oyun velileri, yeni yürümeye başlayan çocuklar ebeveynlerinin yüzü çok az önceki araştırma4tarafından,5 önerilen bakmak öneririz ,7,8,9,10.

Bu avantajlar rağmen başa takılan göz izleme bebekler ve küçük çocuklar ile bir dizi yöntembilimsel sorunlar teşkil etmektedir. En önemli sorun iyi bir kalibrasyon almaktır. 2D gösterimi aslında görüntülendi 3D Dünya sahne görüntü olduğu için mükemmel eşleştirmesini göz konumu ve baktı sahne konum mümkün değildir. Bu protokol için sağlanan yönergeleri izleyerek, eşleme güvenilir "ancak özel ilgi birkaç sorunu için ödenmesi gereken yere gerçeği", yakın hale gelebilir. İlk olarak, ayrıca izleme Genç katılımcılar kez göz izleme sistemi bump anlamına gelir başa takılan göz tarafından izin verilen baş ve vücut hareket özgürlüğü. Çünkü herhangi bir değişiklik göz göz veya sahne kamera göreli fiziksel konumda öğrenci/CR ve sahne görüntüde katıldı karşılık gelen pikseller arasındaki eşlemeyi değiştirecek bir sorundur. Eğer sadece bir bölümü sırasında noktalarını ayarlamak için kullanılan Aksi halde çocuğun bakışları doğru bir şekilde çalışma, bir kısmı için yalnızca izler bir algoritma neden olur ve çalışmanın bu bölümleri için ayrı Kalibrasyonlar iletken bu nedenle, önemlidir. İkinci, doğru algılanması çocuğun öğrenci ve CR kritiktir. Eğer öğrenci yanlış tespit veya hiç tespit edilmedi süre algoritma ya bu kalibrasyon XY koordinat sahne görüntüdeki bir hatalı öğrenci XY koordinat ile ilişkilendirmek öğrenir sonra sahne görüntü kalibrasyon noktasında çizilir veya algoritma boş veri nerede öğrenci hiç tespit edilmedi durumda besleniyor. Böylece, Eğer iyi algılama çalışma bir kesim için elde değil, kalibrasyon kalitesi bu kareler için fakir olacak ve TASOSU kodlama için güvenilmemelidir. Üçüncü olarak, çocukların kafaları ve gözleri genellikle hizalanır çünkü görsel dikkat en sık sahne görüntünün merkezine doğru yönlendirilir. Yine de, aşırı x-y kalibrasyon sahne görüntü de bir doğru bakışları parça tüm sahne görüntü oluşturmak üzere gerekli noktalarıdır. Kalibrasyon noktaları genellikle göz bir nesne üzerinde istikrarlı ne zaman anlarda seçilmelidir rağmen Böylece, bu sahne görüntü uzak köşelerinde kalibrasyon puan için mümkün olmayabilir. Son olarak, zaman bile iyi göz görüntü elde edilir ve sistem ayarlamanın yanı sıra, bu verilerin amaçlanan çözümlemeler için yeterli kalitede olduğunu garantilemez olduğunu göz önünde bulundurun. Farklılıkları göz Fizyoloji gibi bireysel faktörler, hem de aydınlatma gibi çevresel faktörler ve göz izleme donanım ve yazılım farklılıkları tüm veri kalitesi etkilemek ve uzaklıklar veya yanlışlıklar verileri oluşturma potansiyeline sahip. 18 , 19 (Ayrıca bkz: Franchak 201720) bu tür sorunlar için daha fazla bilgi ve olası çözümleri sağlar.

Bebekler ve küçük çocuklar ile de çalışma oturumu boyunca başa takılan ET toleransları sağlanması bir meydan okuma içerir. Bebeklerin yaklaşık 9-24 ay-in yaş, dan ile kullanım için tasarlanmış bu protokolü dahil öneriler istihdam bir laboratuvar katılımcılar20yaklaşık % 70 yüksek kaliteli başa takılan göz izleme verilerini elde edebilir. Katılımcılar diğer % 30 da çalışma göz izci veya daha önce yeterli veri çalışma dışında yaygara tahammülsüzlük nedeniyle başlayabilir değil (Örneğin, > oyun 3-5 dakika) iyi bir gözle parça elde edilebilir. Başarılı % 70'ini bebek ve yürümeye başlayan çocuk katılımcılar, bu oturumları genellikle son için 10 dakika yukarı her ne kadar uzun oturumları katılımcının yaş ve hangi görevde doğası bağlı olarak geçerli teknolojilerle olanaksız olabilir Katılımcı devreye girer. Motor yeteneği, bilişsel yetenek ve toplumsal gelişme duyu-in güvenlik yabancılar, çevresinde de dahil olmak üzere tüm etkisi mümkün olduğunca araştırma görev ve çevre tasarımı yaparken, araştırmacılar katılımcıların gelişimsel durumu akılda tutulması gereken katılımcıların dikkat süresi ve istenen görevi yerine getirmek için yetenek. Bu iletişim kuralı ile bebekler 9 ay daha genç istihdam özellikle göz Morfoloji ve fizyoloji, dürbün eşitsizlik gibi değerlendirilmesi yanı sıra henüz kendi oturamazsın üzerinde bebekler kadar propping gibi ek pratik zorlukları kapsamaktadır, Hangi, büyük çocuk ve yetişkinler19,21farklı. Ayrıca, bu iletişim kuralını hangi ortamlarda veri toplanabilir aralığını kısıtlayabilirsiniz deneyimli eğitimli Denemecileri tarafından yürütülen en başarılı olur. Daha fazla uygulama Denemecileri var, daha büyük olasılıkla onlar sorunsuz deneme yapmak ve yüksek kalitede göz izleme verilerini toplamak mümkün olacak.

Başa takılan göz izleme da nispeten daha fazla zaman alan veri kodlama ek sorun teşkil. Bunun nedeni ROIs bulmak amacıyla, başa takılan göz izleme verilerini daha iyi çerçevelemek yanında çerçevelemek daha görsel dikkat "tespitlerin" tarafından kodlanır. Diğer bir deyişle, çerçevelemek-yanında-çerçevelemek x-y TASOSU koordinatlarındaki değişim oranı azaldığında, gözleri bir noktaya istikrarlı bir göstergesi olarak alınan tespitlerin tipik olarak tanımlanır. Çünkü başa takılan göz izleme cihazı sahne görünümünden katılımcının baş ve vücut hareketleri ile hareket eder, ancak, gözün pozisyon sadece doğru bir şekilde nasıl gözleri hareket ediyor göz önünde bulundurarak foveated varlık bir fiziksel konumuna kafa eşlenebilir ve vücut hareketleri. Bir katılımcı baş ve gözler gözlerini yerine sadece, birlikte hareket ederse süre bile bir katılımcı bir oda inceden inceye gözden geçirmek ya da hareket eden nesneleri izler Örneğin, x-y TASOSU koordinatları sahne içinde değişmeden kalabilir. Böylece, "tespitlerin" görsel ilgi kolayca ve doğru bir şekilde sadece TASOSU verilerden belirlenemiyor. Başa takılan göz izleme verilerini tespitlerin belirlenmesi ile ilgili sorunlar hakkında daha fazla bilgi için lütfen diğer iş15,22başvurun. El ile veri çerçevelemek-yanında-çerçevelemek yatırım getirisi için kodlama tespitlerin kodlamaya göre daha uzun süre gerektirebilir. Bir referans olarak, saniyede 30 kare toplanan el ile her dakika burada anlatılan veri yatırım getirisi için kodu için 5 ila 10 dakika arasında yüksek eğitimli kodlayıcıların aldı. Kodlama için gereken süreyi son derece değişken ve izleme verilerini göz kalitesine bağlı; boyutu, numarası ve yatırım getirisi hedeflerinden görsel discriminability; Kodlayıcı deneyimi; ve ek açıklama aracı kullanılır.

Bu zorluklara rağmen bu protokolü esnek kontrollü ve doğal ortamlarda aralığına adapte edilebilir. Bu iletişim kuralı da hareket takibi ve nabız, doğal davranış, öğrenme ve gelişme daha önceden mümkün incelenmesi için bir yüksek yoğunluklu multimodal veri kümesi sağlamak için kontrol gibi diğer teknolojilerle bütünleştirilebilir. Başa takılan göz izleme teknolojisi devam eden gelişmeler şüphesiz birçok mevcut sorunları hafifletmek ve bu yöntemi kullanarak ele alınması araştırma soruları türleri için daha büyük ufuklar sağlar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar onlar hiçbir rakip veya çakışan ilgi alanlarına sahip bildirin.

Acknowledgments

Bu araştırma Ulusal Sağlık Enstitüleri hibe R01HD074601 (C.Y.), T32HD007475-22 (J.I.B., D.H.A.) ve F32HD093280 (L.K.S.) tarafından finanse edildi; Ulusal Bilim Vakfı Hibe BCS1523982 (L.B.S., C.Y.); ve ortaya çıkan alan araştırma girişimi - Indiana Üniversitesi tarafından öğrenme: beyin, makineleri ve çocuk (L.B.S.). Yazarlar kim bu araştırmaya katılan ve rakamlar kullanılıyor ve bu protokol filme olmak için anlaştılar alt ve üst gönüllü teşekkür ederiz. Biz de üyeleri Hesaplamalı biliş ve Öğrenme Laboratuvarı, özellikle Sven Bambach, Anting Chen, Steven Elmlinger, Seth Foster, Grace Lisandrelli ve Charlene Tay, geliştirilmesi ve bu protokol honlama onların yardım için teşekkür ederiz.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Head-mounted eye tracker Pupil Labs World Camera and Eye Camera

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tatler, B. W., Hayhoe, M. M., Land, M. F., Ballard, D. H. Eye guidance in natural vision: Reinterpreting salience. Journal of Vision. 11 (5), 1-23 (2011).
  2. Hayhoe, M. Vision using routines: A functional account of vision. Visual Cognition. 7 (1-3), 43-64 (2000).
  3. Land, M., Mennie, N., Rusted, J. The Roles of Vision and Eye Movements in the Control of Activities of Daily Living. Perception. 28 (11), 1311-1328 (1999).
  4. Franchak, J. M., Kretch, K. S., Adolph, K. E. See and be seen: Infant-caregiver social looking during locomotor free play. Developmental Science. 21 (4), 12626 (2018).
  5. Franchak, J. M., Kretch, K. S., Soska, K. C., Adolph, K. E. Head-mounted eye tracking: a new method to describe infant looking. Child Development. 82 (6), 1738-1750 (2011).
  6. Kretch, K. S., Adolph, K. E. The organization of exploratory behaviors in infant locomotor planning. Developmental Science. 20 (4), 12421 (2017).
  7. Yu, C., Smith, L. B. Hand-Eye Coordination Predicts Joint Attention. Child Development. 88 (6), 2060-2078 (2017).
  8. Yu, C., Smith, L. B. Joint Attention without Gaze Following: Human Infants and Their Parents Coordinate Visual Attention to Objects through Eye-Hand Coordination. PLoS One. 8 (11), 79659 (2013).
  9. Yu, C., Smith, L. B. Multiple Sensory-Motor Pathways Lead to Coordinated Visual Attention. Cognitive Science. 41, 5-31 (2016).
  10. Yu, C., Smith, L. B. The Social Origins of Sustained Attention in One-Year-Old Human Infants. Current Biology. 26 (9), 1-6 (2016).
  11. Kretch, K. S., Franchak, J. M., Adolph, K. E. Crawling and walking infants see the world differently. Child Development. 85 (4), 1503-1518 (2014).
  12. Yu, C., Suanda, S. H., Smith, L. B. Infant sustained attention but not joint attention to objects at 9 months predicts vocabulary at 12 and 15 months. Developmental Science. , (2018).
  13. Hennessey, C., Lawrence, P. Noncontact binocular eye-gaze tracking for point-of-gaze estimation in three dimensions. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 56 (3), 790-799 (2009).
  14. Elmadjian, C., Shukla, P., Tula, A. D., Morimoto, C. H. 3D gaze estimation in the scene volume with a head-mounted eye tracker. Proceedings of the Workshop on Communication by Gaze Interaction. , Association for Computing Machinery. New York. 3 (2018).
  15. Castellanos, I., Pisoni, D. B., Yu, C., Chen, C., Houston, D. M. Embodied cognition in prelingually deaf children with cochlear implants: Preliminary findings. Educating Deaf Learners: New Perspectives. Knoors, H., Marschark, M. , Oxford University Press. New York. (2018).
  16. Kennedy, D. P., Lisandrelli, G., Shaffer, R., Pedapati, E., Erickson, C. A., Yu, C. Face Looking, Eye Contact, and Joint Attention during Naturalistic Toy Play: A Dual Head-Mounted Eye Tracking Study in Young Children with ASD. Poster at the International Society for Autism Research Annual Meeting. , (2018).
  17. Yurkovic, J. R., Lisandrelli, G., Shaffer, R., Pedapati, E., Erickson, C. A., Yu, C., Kennedy, D. P. Using Dual Head-Mounted Eye Tracking to Index Social Responsiveness in Naturalistic Parent-Child Interaction. Talk at the International Congress for Infant Studies Biennial Congress. , July (2018).
  18. Holmqvist, K., Nyström, M., Andersson, R., Dewhurst, R., Jarodzka, H., Van de Weijer, J. Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures. , Oxford University Press. (2011).
  19. Saez de Urabain, I. R., Johnson, M. H., Smith, T. J. GraFIX: a semiautomatic approach for parsing low- and high-quality eye-tracking data. Behavior Research Methods. 47 (1), 53-72 (2015).
  20. Franchak, J. M. Using head-mounted eye tracking to study development. The Cambridge Encyclopedia of Child Development 2nd ed. Hopkins, B., Geangu, E., Linkenauger, S. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. 113-116 (2017).
  21. Yonas, A., Arterberry, M. E., Granrud, C. E. Four-month-old infants' sensitivity to binocular and kinetic information for three-dimensional-object shape. Child Development. 58 (4), 910-917 (1987).
  22. Smith, T. J., Saez de Urabain, I. R. Eye tracking. The Cambridge Encyclopedia of Child Development. Hopkins, B., Geangu, E., Linkenauger, S. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. 97-101 (2017).

Tags

Davranış sayı: 141 başa takılan göz izleme benmerkezci vizyon geliştirme Bebek yürümeye başlayan çocuk görsel dikkat
Gaze eylem: doğal davranış sırasında çocuk dinamik görsel dikkat başa takılan göz izleme
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Slone, L. K., Abney, D. H., Borjon,More

Slone, L. K., Abney, D. H., Borjon, J. I., Chen, C. h., Franchak, J. M., Pearcy, D., Suarez-Rivera, C., Xu, T. L., Zhang, Y., Smith, L. B., Yu, C. Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children's Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior. J. Vis. Exp. (141), e58496, doi:10.3791/58496 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter