Experto Semalt: Tendencias actuales en tecnología de seguimiento ocular

Al reflexionar sobre la historia temprana del seguimiento ocular y los hitos creados, se ha convertido en una industria multifacética que toca muchos campos. Para comprender mejor qué es el seguimiento ocular, primero debe definirse todo al respecto.

Julia Vashneva, Gerente de Éxito del Cliente de Semalt Digital Services, ofrece información sobre las últimas tendencias en tecnologías de seguimiento ocular aprovechando la experiencia y la amplia experiencia de cooperación con CoolTool , empresa de investigación de mercado.

El seguimiento ocular se puede definir como una colección de datos oculares. Los datos se recopilan a través de dispositivos no intrusivos, como un rastreador ocular remoto o montado en la cabeza. El dispositivo no intrusivo utiliza una cámara y una fuente de luz infrarroja. La fuente de luz se dirige hacia el ojo a medida que la cámara rastrea y registra características oculares (por ejemplo, diámetro de la pupila, frecuencia de parpadeo, movimientos de rotación). Los datos agregados se compilan mediante un software de análisis de seguimiento ocular y los resultados analizados.

El software de seguimiento ocular se está utilizando actualmente en la investigación de marketing y empaque de consumidores, investigación académica, médica y psicológica del comportamiento, así como en investigación y aplicación de ingeniería de factores humanos y simulación de juegos. A medida que los investigadores encuentran nuevas vías de aplicación para el seguimiento ocular, el campo se expande dramáticamente. Incluso los militares han utilizado cascos de seguimiento ocular para pilotos de combate en sus sofisticadas pantallas frontales (HUD) para obtener una ventaja táctica.

Al hablar sobre el seguimiento ocular, es importante comprender los cuatro tipos básicos de movimientos oculares, que son la base de la tecnología de seguimiento ocular que incluyen:

  • Saccades Se consideran movimientos muy rápidos del ojo que cambian abruptamente en el punto de fijación. Pueden ser movimientos pequeños durante la lectura o movimientos grandes al mirar alrededor de una habitación entera. En general, son de naturaleza reflexiva, pero también pueden ser provocados voluntariamente. Los movimientos oculares sacádicos más comunes ocurren durante los patrones de sueño de un individuo.
  • Movimientos suaves de búsqueda. Mucho más lento que otras formas de movimiento ocular, el Movimiento de búsqueda suave es un movimiento de estímulo voluntario de la fóvea (una pequeña sección de la retina donde la agudeza visual es la más alta). El individuo tiene la capacidad voluntaria de rastrear o ignorar los estímulos. Hay aquellos individuos entrenados que pueden hacer un movimiento de búsqueda suave sin la presencia de un estímulo (objetivo en movimiento).
  • Movimientos de Vergencia. A diferencia de otros tipos de movimientos oculares, mientras que ambos ojos se mueven en la misma dirección, los movimientos de vergencia son disyuntivos. Las líneas de visión de cada ojo pueden ver un objeto que está cerca o lejos. La constricción pupilar aumenta así el campo de percepción y agudiza la imagen de la fóvea (retina).
  • Movimientos vestibulo-oculares. Los movimientos del ojo vestibulo-ocular compensan el movimiento de la cabeza y ayudan a estabilizar las imágenes visuales de los impulsos externos. La superficie de la retina compensa el "deslizamiento" de la imagen al detectar cambios transitorios (movimiento de la cabeza) ajustando así los movimientos correctivos del ojo. El ajuste de compensación es bastante lento, debido a los movimientos de la cabeza, así como a la respuesta sensorial.

Quién aplica el seguimiento ocular

Todos los días, las aplicaciones de seguimiento ocular se utilizan de formas nuevas y creativas. Cuando uno piensa en cuánto usa un individuo los ojos diariamente, no es de extrañar que la información que reúne sea útil para casi todas las industrias. Una de esas industrias es la investigación de mercado. La información recopilada de la investigación de seguimiento ocular se ha utilizado en el diseño de envases y en anuncios publicitarios.

Los deportes profesionales han estado utilizando la tecnología de seguimiento ocular como una ventaja para mejorar el rendimiento de un atleta al combinar datos biomecánicos, fisiológicos y de comportamiento para proporcionar una herramienta de medición para la mejora individual. Los profesionales del comportamiento y la neurociencia han estado utilizando la tecnología de seguimiento ocular para evaluar las habilidades de lectura, la dislexia, el funcionamiento motor, así como el procesamiento auditivo y de imágenes. Mediante el uso de dispositivos de estimulación visual basados en pantalla y de seguimiento del movimiento de la cabeza, los investigadores han encontrado nuevas formas de medir y evaluar y deficitar las funciones motoras, así como utilizar enfoques táctiles para corregir las deficiencias individuales.

Una nueva área de seguimiento ocular es una investigación basada en la mirada. Los investigadores han estado desarrollando herramientas que eventualmente pueden cambiar la interacción entre humanos y computadoras. La investigación se centra en usar los ojos para controlar el cursor de una computadora. En lugar de usar un mouse, joystick o tableta de escritura, el usuario controlará las acciones de la computadora mediante el movimiento de los ojos y el parpadeo.

Exactamente cómo funciona el seguimiento ocular para el laico común puede explicarse en términos no tan simples. El seguimiento ocular desde sus inicios se ha utilizado para medir y evaluar la atención visual de un individuo. Hay varias formas de medir esa atención, pero la más común es el método no intrusivo.

Seguimiento de ojos remoto no intrusivo

El concepto básico del seguimiento remoto no intrusivo del ojo es la reflexión corneal del centro de la pupila (PCCR). Este concepto utiliza una fuente de luz remota para iluminar el ojo, lo que provoca reflexiones y permite que un sistema de grabación de cámara capture datos de imágenes. La imagen capturada en el dispositivo de grabación (cámara) identifica varios reflejos entre los reflejos de la pupila y la córnea. Una vez que se captura la información, se utiliza una tabla de cálculo de vectores en ángulo para formar características reflexivas geométricas específicas que forman la base de la dirección de la mirada.

Dependiendo del software de diseño del ojo utilizado, el cálculo de la dirección de la mirada permite varios algoritmos de procesamiento de imágenes, así como modelos 3D del ojo en relación con el punto de la mirada. En términos bastante simples, el proceso registra los movimientos del patrón ocular, evalúa los principios básicos del patrón ocular, se enfoca en los parámetros del punto de vista y forma una compilación de datos que, cuando se analizan, proporcionan al usuario final datos y resultados interpretativos específicos. Los resultados pueden medir cualquier cosa, desde la capacidad de atención de un trabajador, hasta la fijación en un objeto específico. Para explicar más, un ejemplo del proceso es el siguiente:

  • El investigador del rastreador ocular desea identificar imágenes específicas en una computadora (por ejemplo, un producto comercializable). Hay imágenes idénticas del producto en una pantalla de computadora con diferentes variaciones (color, tamaño, etc.) El investigador desea identificar en qué imágenes se enfoca el usuario de la computadora (que a su vez podrá identificar qué imagen del producto es estéticamente agradable al usuario). El proceso del sistema de seguimiento ocular incluye un sistema de grabación, un proyector y una serie de algoritmos complejos. Inicialmente, el proyector crea una imagen de luz infrarroja de los ojos. A continuación, el sistema de grabación de la cámara toma múltiples imágenes de alta velocidad de cuadros de los patrones oculares del usuario (por ejemplo, en qué imágenes de la pantalla se enfoca el usuario).
  • Los algoritmos de procesamiento de imágenes (específicamente, software de seguimiento ocular específico para el seguimiento de imágenes) identifican detalles específicos del ojo del usuario y patrones reflectantes. Por último, basándose en los detalles de imágenes recopilados, el software calcula el posicionamiento de los ojos y los puntos de mirada. Estos datos se interpretan en cuanto a en qué imágenes de la pantalla de la computadora el usuario ha centrado su atención (por lo tanto, el investigador puede identificar en qué productos comercializables se ha centrado un grupo específico de usuarios finales).
  • A medida que el campo de la tecnología de seguimiento ocular se expande a varias áreas, surgen preguntas sobre su efectividad, así como preocupaciones para obtener datos precisos. Una de esas preocupaciones es si el parpadeo afecta los resultados del seguimiento ocular. Como el parpadeo de los ojos es una acción involuntaria, generalmente no se puede controlar. Con respecto al seguimiento ocular, el parpadeo parece bloquear el párpado y la córnea cuando el párpado se cierra. Como los datos de reflexión de la córnea son necesarios en la compilación de datos de seguimiento ocular, durante el análisis de los resultados finales, los puntos de datos faltantes se incorporan mediante extracción manual o automática mediante el software de seguimiento ocular. Aunque la extracción de datos puede no ser del 100%, está lo suficientemente cerca como para extraer conclusiones de datos precisas.

¿Todavía surge otra pregunta sobre si el movimiento de la cabeza afecta los resultados del seguimiento ocular? El movimiento de la cabeza durante una sesión de seguimiento ocular es un factor que puede sesgar los resultados, ya que puede tener un impacto definitivo en la precisión de los datos de la mirada. Al resolver el problema del movimiento de la cabeza, múltiples sensores ópticos y cámaras de recolección de datos se ubican centralmente dentro del rango de visión del usuario para crear un tipo de "procesamiento de datos estéreo" que aumenta el rango de visión horizontal. Una vez más, al igual que el parpadeo, el software de seguimiento ocular generará un esquema que tendrá en cuenta los movimientos vestibulo-oculares (cabeza) y ajustará los datos de interpretación final en consecuencia. Lo que no se puede ajustar en los resultados finales es si el usuario del rastreador ocular gira la cabeza hacia un lado, instituye un movimiento rápido y rápido de la cabeza o está fuera del alcance de los sensores ópticos y las cámaras.

Cuando se habla de la tecnología de seguimiento ocular, una pregunta que siempre parece surgir es la precisión y precisión del equipo de seguimiento ocular (sensores ópticos, cámaras, etc.), así como el análisis de interpretación de datos (software). Estas preocupaciones han sido abordadas por varias compañías de seguimiento ocular que han desarrollado estándares de medición para garantizar la mayor precisión posible. El estándar de precisión monocular prueba singularmente cada ojo para determinar la precisión del rendimiento de los ojos individuales. A diferencia de las pruebas de precisión binocular que prueban simultáneamente ambos ojos (a menudo se considera la relación normal).

El futuro del seguimiento ocular

Descripción Motivación La precisión considerada la condición de prueba ideal se utiliza como línea de base para medir todos los demás resultados de precisión. La precisión en ángulos de mirada extremos prueba el efecto de los ángulos de mirada, que es el componente principal del seguimiento ocular. La precisión de iluminación variable es una prueba que utiliza cuatro criterios de iluminación, incluida la inversión (interferencia) en primer plano y en segundo plano. La precisión variable de las posiciones de la cabeza tiene en cuenta los movimientos de la cabeza durante el proceso de seguimiento ocular. Cada uno de estos estándares de prueba individuales junto con la calibración del equipo se llevan a cabo para mantener los resultados de seguimiento ocular más precisos.

Todavía hay críticos que temen que el seguimiento ocular sea solo una tecnología novedosa. Los críticos han expresado su temor de que la tecnología pueda ser mal utilizada y / o que los resultados de las pruebas sean mal interpretados. A medida que la tecnología se ha vuelto cada vez más sofisticada y los resultados más definidos, las críticas parecen ser pocas y distantes. La tecnología de seguimiento ocular se ha utilizado para detectar lesiones cerebrales y conmociones cerebrales, en educación para personas con discapacidades de lectura y en casi todos los campos imaginables.

El futuro de la tecnología de seguimiento ocular parece estar ya aquí. La tecnología de seguimiento ocular de teléfonos celulares ya ha comenzado. Samsung Corporation ha introducido una línea de teléfonos móviles que pausará un video frontal cuando el usuario mira hacia otro lado. Samsung y otras compañías de teléfonos móviles están introduciendo teléfonos biométricos de reconocimiento de iris que se desbloquearán cuando el usuario mire la pantalla del teléfono celular.

La industria automotriz ha estado desarrollando sistemas de monitoreo de atención de seguimiento ocular que pueden detectar cuándo un conductor se está adormeciendo, minimizando así los accidentes. En consecuencia, los automóviles futuros pueden estar equipados con dispositivos de monitoreo de patrones oculares que pueden hacer ajustes en los patrones de manejo al observar al conductor y el entorno circundante (pavimento empapado de lluvia, condiciones de nieve, etc.). La tecnología de seguimiento ocular se ha introducido en el mundo de los juegos de realidad virtual. Los sistemas de realidad virtual utilizan esta tecnología para animar objetos por los movimientos de los ojos. Dentro del campo médico, los avances desarrollados para el seguimiento ocular permitirán detectar los signos iniciales de accidentes cerebrovasculares o convulsiones.

Hay muchos desafíos que se interponen en el camino de la tecnología de seguimiento ocular a medida que avanza hacia la corriente cotidiana de la vida. El software de reconocimiento de seguimiento ocular todavía tiene que diferir del simple movimiento ocular (distracción versus intención). Otras consideraciones a tratar incluyen variaciones en la visión, fatiga visual y casos de distracción. Como el equipo de monitoreo de seguimiento ocular utiliza la exposición del haz infrarrojo a los ojos, no ha habido suficientes estudios concluyentes sobre los efectos dañinos de las exposiciones prolongadas o repetitivas.

Por ejemplo, en Semalt Digital Services estamos trabajando estrechamente con la compañía de investigación de mercado CoolTool , que proporciona una tecnología completa de seguimiento ocular junto con otras técnicas de seguimiento del comportamiento del cliente para la compleja investigación de mercado. De hecho, esta compañía tiene una excelente generación de leads y una gran demanda, en gran parte debido al interés de la audiencia por la tecnología. De hecho, el seguimiento ocular le permite verificar reacciones específicas a los aspectos de su comercialización, que difiere de las encuestas de consumidores tradicionales. Causa una gran popularidad de la tecnología de seguimiento ocular en el campo del marketing y esta tendencia está creciendo.

En conclusión, la tecnología de seguimiento ocular llegó para quedarse. La tecnología se está incorporando en nuestra vida cotidiana, por lo que su aceptación parece ser generalizada. Tan pronto como se desarrollen y mejoren, el seguimiento ocular continuará elevando el uso de la tecnología para la automatización de dispositivos comunes y la detección de desviaciones médicas y / o psicológicas (y eso es solo el comienzo). El futuro de la tecnología de seguimiento ocular no es limitado a la imaginación del investigador individual, su aplicación práctica en nuestras vidas no tiene límites.

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