Взгляд в действии: руководитель монтируется глаз отслеживания динамического визуального внимания детей во время натуралистический поведение
Summary
Детей младшего возраста не пассивно наблюдать за мир, но довольно активно исследовать и взаимодействовать с окружающей их среды. Этот протокол обеспечивает руководящие принципы и практические рекомендации для использования глаз, головы монтируется трекеры для записи младенцев и малышей динамических визуальных средах и визуального внимания в контексте естественное поведение.
Abstract
Визуальных средах маленьких детей являются динамическими, изменяя момент за моментом, как детей физически и визуально исследовать пространства и объектов и взаимодействовать с людьми вокруг них. Руководитель смонтирован айтрекинга предлагает уникальную возможность захватить динамические эгоцентрической мнения детей и как они выделяют визуального внимания в рамках этих взглядов. Этот протокол обеспечивает руководящие принципы и практические рекомендации для исследователей, используя трекеров руководитель конной глаз как в лабораторных, так и в более натуралистических настройки. Руководитель смонтирован глаз слежения дополняет другие экспериментальные методы, расширение возможностей для сбора данных в более экологически допустимых контекстов через повышение мобильности и свободы движения головы и тела, по сравнению с экранной глаз слежения. Этот протокол также могут быть интегрированы с другими технологиями, например отслеживания движения и ЧСС, мониторинг, для обеспечения высокой плотности смешанных наборов данных для изучения естественного поведения, обучение и развитие, чем раньше. Этот документ демонстрирует типы данных, получаемых от головы монтируется глаз слежения в исследовании предназначен для исследования визуального внимания в одном контексте естественных для малышей: сыпучий игрушки играть с одним из родителей. Успешное использование этого протокола позволит исследователям для сбора данных, который может использоваться для ответа на вопросы не только о визуального внимания, но и о широкий спектр других восприятия, познавательные и социальные навыки и их развития.
Introduction
За последние несколько десятилетий стали свидетелями растущего интереса к изучению развития младенцев и малышей визуального внимания. Этот интерес обусловлены в значительной степени использования перспективных время измерения как основного средства для оценки других когнитивных функций в младенчестве и превратилась в изучении детской визуального внимания в своем собственном праве. Современные исследования младенцев и малышей визуального внимания главным образом измерить движения глаз во время на экране eye отслеживание задач. Младенцев сидеть в стуле или коленях родителя перед экраном во время их движения глаз контролируются во время презентации статических изображений или событий. Такие задачи, однако, не захватить динамичный характер природных визуального внимания и средств, посредством которой генерируется Детская природных визуальных сред – активные исследования.
Младенцы и малыши являются активные существ, перемещение их руки, головы, глаз и тела исследовать объекты, людей и пространства вокруг них. Каждая новостройка в морфологии тела, двигательных навыков и поведения – ползать, ходить, собирание объектов, взаимодействие с социальными партнерами – сопровождается сопутствующие изменения в начале визуальной среде. Потому что сделать младенцев определяет, что они видят, и что они видят за то, что они делают в визуально организованные действия, изучая естественное развитие визуального внимания лучше всего осуществляется в контексте естественного поведения1.
Руководитель смонтирован глаз трекеры (ETs) были изобрел и используется для взрослых для десятилетий2,3. Только недавно технический прогресс сделал руководитель конной технологии eye отслеживание подходит для младенцев и детей ясельного возраста. Участники оснащены двумя легкий камеры на голове, сцена камеры наружу, что захватывает первого лица участника и eye лицом внутрь камеры, которая захватывает изображение глаз. Процедура калибровки обеспечивает подготовку данных для алгоритма, который сопоставляет как можно точнее меняющейся позиции зрачка и роговицы отражения (CR) в изображении глаз для соответствующих пикселов в изображении сцены, которые будучи визуально присутствовали. Цель этого метода-захватить природные визуальных средах младенцев и новорожденных активных визуальные исследования этих сред как младенцев свободно. Такие данные могут помочь ответить на вопросы не только о визуального внимания, но и о широкий спектр восприятия, когнитивные и социальные события4,5,6,,78. Использование этих методов превратил договоренности совместного внимания7,8,9, постоянного внимания10, изменении визуального опыта с возрастом и двигательного развития4 , 6 , 11и роль визуального опыта в word, обучения12. Настоящий документ обеспечивает руководящие принципы и практические рекомендации для проведения руководитель конной eye Отслеживание экспериментов с младенцев и малышей и иллюстрирует типы данных, которые могут быть сгенерированы из головы монтируется глаз слежения в одном природных контекст для малышей: сыпучий игрушки играть с одним из родителей.
Protocol
Representative Results
Discussion
Этот протокол обеспечивает руководящие принципы и практические рекомендации по реализации руководитель конной глаз слежения с младенцев и детей младшего возраста. Этот протокол основан на изучении естественных малыш поведения в контексте родительского малыш бесплатно играть с игру…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование финансировалось национальными институтами здравоохранения грантов R01HD074601 (C.Y.), T32HD007475-22 (J.I.B., D.H.A.) и F32HD093280 (L.K.S.); Национальный научный фонд предоставить BCS1523982 (L.B.S., C.Y.); и Университетом Индианы через возникающие области исследовательской инициативы – обучения: мозги, машины и детей (L.B.S.). Авторы благодарят ребенка и родителя добровольцев, которые участвовали в этом исследовании и который согласился быть использованы в цифрах и съемках настоящего Протокола. Мы также благодарим членов вычислительной познания и обучения лаборатории, особенно Свен Bambach, Anting Чэнь, Стивен Elmlinger, Seth Фостер, Грейс Lisandrelli и Шарлин Тэй, за их помощь в разработке и оттачивая этот протокол.
References
- 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).
- Hayhoe, M. Vision using routines: A functional account of vision. Visual Cognition. 7 (1-3), 43-64 (2000).
- 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).
- 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).
- 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).
- Kretch, K. S., Adolph, K. E. The organization of exploratory behaviors in infant locomotor planning. Developmental Science. 20 (4), 12421 (2017).
- Yu, C., Smith, L. B. Hand-Eye Coordination Predicts Joint Attention. Child Development. 88 (6), 2060-2078 (2017).
- 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).
- Yu, C., Smith, L. B. Multiple Sensory-Motor Pathways Lead to Coordinated Visual Attention. Cognitive Science. 41, 5-31 (2016).
- Yu, C., Smith, L. B. The Social Origins of Sustained Attention in One-Year-Old Human Infants. Current Biology. 26 (9), 1-6 (2016).
- Kretch, K. S., Franchak, J. M., Adolph, K. E. Crawling and walking infants see the world differently. Child Development. 85 (4), 1503-1518 (2014).
- 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).
- 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).
- 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. , 3 (2018).
- Castellanos, I., Pisoni, D. B., Yu, C., Chen, C., Houston, D. M., Knoors, H., Marschark, M. Embodied cognition in prelingually deaf children with cochlear implants: Preliminary findings. Educating Deaf Learners: New Perspectives. , (2018).
- 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).
- 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. , (2018).
- Holmqvist, K., Nyström, M., Andersson, R., Dewhurst, R., Jarodzka, H., Van de Weijer, J. . Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures. , (2011).
- 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).
- Franchak, J. M., Hopkins, B., Geangu, E., Linkenauger, S. Using head-mounted eye tracking to study development. The Cambridge Encyclopedia of Child Development 2nd ed. , 113-116 (2017).
- 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).
- Smith, T. J., Saez de Urabain, I. R., Hopkins, B., Geangu, E., Linkenauger, S. Eye tracking. The Cambridge Encyclopedia of Child Development. , 97-101 (2017).
