什么是眼动追踪（Eye Tracking）

眼动追踪（Eye Tracking）概述

1. 什么是眼动追踪

眼动追踪是一种通过测量眼球运动、瞳孔变化和注视点来观察和记录人类视觉注意力的技术。它能够检测用户在特定时间内注视的位置、注视时长以及眼球运动轨迹，从而帮助研究人员理解视觉注意、认知过程以及用户行为。

2. 工作原理

• 硬件：大多数系统使用红外光源照射眼睛，摄像头捕捉眼球的角膜反射（PCCR）‍和瞳孔中心。通过分析这两点的相对位置，计算出视线方向和注视点。
• 软件：专用算法将原始图像转化为注视点坐标、注视时长、扫视（saccade）和凝视（fixation）等指标，并可进一步生成热图、注视路径图等可视化结果。
• 校准：在正式采集数据前，需要让受试者观看一系列已知位置的标记，以校正系统误差，确保数据的准确性和重复性。

3. 眼动追踪的主要类型

这些分类在学术与工业界都有广泛应用，分别对应不同的实验需求和使用环境。

4. 常用指标与可视化

• 注视（Fixation）‍：视线在同一点上保持的时间（约 250 ms），反映兴趣区域。
• 扫视（Saccade）‍：快速的视线移动，持续时间 < 100 ms。
• 注视点（Gaze Point）‍：视线在屏幕或空间中的具体坐标。
• 注视时长（Dwell Time）‍：在某兴趣区（AOI）累计的注视时间。
• 热图（Heatmap）‍、注视路径图（Gaze Plot）‍、蜂群图（Bee Swarm）‍等可视化方式帮助直观展示注意分布。

5. 主要应用领域

1. 用户体验（UX）与可用性研究：通过分析用户在界面上的视线分布，优化布局、提升交互效率。
2. 认知心理学与神经科学：研究注意、记忆、决策等认知过程，尤其在神经疾病评估中显示出潜力。
3. 市场营销与广告：评估广告、包装、网页等视觉元素的吸引力，帮助制定更有效的营销策略。
4. 汽车与智能驾驶：监测驾驶员视线，提升安全性和人机交互体验。
5. 虚拟/增强现实：实现视线控制、焦点渲染和沉浸式交互。
6. 辅助技术：为残障人士提供基于视线的输入方式，实现“无手”操作。

6. 优势与局限

优势

• 能捕获潜意识层面的注意信息，提供比问卷更客观的数据。
• 通过定量指标（注视时长、扫视路径）支持精细化分析。
• 与热图、会话录像等其他方法结合，可形成多维度用户洞察。

局限

• 受实验环境光照、头部姿态、个体生理差异影响，可能导致误差。
• 设备成本较高，需专业人员进行校准和数据解释。
• 只能捕获正视线信息，无法直接获取周边视觉或注视背后的动机。

7. 最近的技术发展

• AI 驱动的远程眼动追踪：利用深度学习提升在普通摄像头下的追踪精度，降低硬件门槛。
• 智能手机集成：部分手机已内置眼动追踪功能，用于无障碍控制和交互实验。
• 多模态融合：将眼动数据与面部表情、脑电等生理信号结合，提供更全面的情感与认知分析。
• 云端远程实验平台：支持跨地域的在线眼动实验，降低实验成本并扩大样本规模。

小结
眼动追踪是一套通过红外摄像、图像处理和算法分析来捕捉人类视线的技术，能够提供关于视觉注意、认知过程和用户行为的深度洞察。它在用户体验、心理学、营销、汽车、VR/AR 以及辅助技术等多个领域都有重要应用。随着 AI 与移动端技术的融合，眼动追踪正向更低成本、更高便捷性的方向发展，为科研与商业实践提供了更广阔的可能性。