Summary

행동에 시선: 자연 동작 동안 어린이 동적 시각적 관심의 머리 장착형 눈 추적

Published: November 14, 2018
doi:

Summary

어린 아이 할 하지 수 동적으로 관찰 세계, 그러나 오히려 적극적으로 탐구 하 고 그들의 환경과 교전. 이 프로토콜에는 기본 원칙 및 자연적인 행동의 맥락에서 유아의 기록 헤드 마운트 눈 추적자 ‘ 동적 시각적 환경 및 시각적 주의 사용 하 여에 대 한 실질적인 권장 사항을 제공 합니다.

Abstract

어린이 시각적 환경은 동적, 어린이 육체적으로 그리고 시각적으로 공간 및 개체 찾아보기와 그들을 주위 사람들과 상호 작용 하는 순간 순간 변화입니다. 헤드 마운트 안구 추적 캡처 어린이 동적 자기 중심 뷰 및 해당 보기 내에서 시각적 관심을 할당 하는 그들은 독특한 기회를 제공 합니다. 이 프로토콜에는 기본 원칙 및 머리 장착형 눈 추적자 실험실에 더 자연 설정을 사용 하 여 연구원에 대 한 실질적인 권장 사항을 제공 합니다. 헤드 마운트 안구 추적 휴대성과 화면 기반 안구 추적에 비해 머리와 몸 움직임의 자유를 통해 생태학적으로 유효한 상황에서 데이터 수집을 위한 기회를 강화 하 여 다른 실험 방법을 보완 합니다. 이 프로토콜 동작 추적 등 심장 박동 모니터링, 자연적인 행동, 학습, 그리고 이전 보다 개발에 대 한 고밀도 복합 데이터 집합을 제공 하는 다른 기술, 통합 수 있습니다. 이 문서에서는 머리 장착 아이 유아에 대 한 하나의 자연 컨텍스트에서 시각적 관심을 조사 하도록 연구에서 추적에서 생성 된 데이터의 종류: 부모와 함께 자유롭게 장난감 놀이. 이 프로토콜의 성공을 사용 하 여 시각적 주의 대 한 뿐만 아니라 다른 지 각, 인지, 그리고 사회 기술 및 그들의 발달의 광범위 한 범위에 대 한 질문에 대답을 사용할 수 있는 데이터를 수집 하는 연구를 허용할 것 이다.

Introduction

지난 몇 년간 공부 유아와 유아 시각적 관심의 개발에 대 한 관심이 점점 봤 어. 이 관심은 기본 초기에 다른 인지 기능을 평가 하는 것을 의미 하 고 자신의 오른쪽에 있는 유아 시각적 관심의 연구로 진화 했다 시간 측정 보고의 사용에서 큰 부분에서 비롯 된. 유아와 유아 시각적 관심의 현대 조사는 주로 스크린 기반 눈-추적 작업 중 안구의 움직임을 측정합니다. 그들의 눈 움직임은 정적 이미지 또는 이벤트의 프레 젠 테이 션 하는 동안 모니터링 하는 동안 유아의 자 또는 스크린 앞의 무릎에 앉아. 그러나 이러한 작업을, 자연 시각 주의 의미는 어린이 자연 시각적 환경 생성 됩니다-활성 탐사의 동적 특성을 잡으려고 실패 합니다.

유아와 유아 그들의 손, 머리, 눈, 그리고 시체 개체, 사람, 그리고 그들 주위 공간 탐험 이동 활성 생물 있습니다. 각 새로운 개발 신체 형태, 모터 기술 및 동작-크롤 링, 걷기, 사회적 파트너와 함께 참여 하는 개체를 따기-초기 시각적 환경에 수 반하는 변화를 동반 된다. 그들이 무엇을 보고 결정 유아 무엇 때문에 시각 가이드 작업에서 그들은 무엇을 할에 대 한 역할을 그들이 무엇을 보고, 시각적 관심의 자연 개발을 공부 하 고 최고의 수행 됩니다 자연 행동1의 맥락에서.

헤드 마운트 눈 추적자 (ETs)를 발명 하 고 수십 년간2,3에 대 한 성인에 사용 되었습니다. 최근 유아와 유아를 위해 적당 한 만든 기술적 진보 머리 장착형 눈-추적 기술이 있다. 참가자는 머리, 바깥쪽에 직면 하 고 참가자의 첫 번째 사람의 관점을 현장 카메라와 눈 이미지를 캡처하는 눈 카메라 안쪽에 직면에 2 개의 가벼운 카메라와 복입니다. 교정 절차 눈 이미지를 시각적으로 참석 되 고 했다 장면 이미지에서 해당 픽셀에 눈동자와 각 막 반사 (CR)의 변화 위치를 최대한 정확 하 게 지도 하는 알고리즘을 학습 데이터를 제공 합니다. 이 방법의 목표는 자유롭게 자연 시각적 환경 모두 유아와 유아의 활성 visual 탐험의 그 환경의 유아 이동으로를 캡처. 이러한 데이터는 시각적 주의 대 한 뿐만 아니라 지 각, 인지 및 사회 개발4,,56,,78의 광범위 한 범위에 대 한 질문에 대답을 도울 수 있다. 이러한 방법 사용 공동 주의7,8,9, 지속적인된 관심10, 변화 하는 시대와 모터 개발4 시각적 경험의 이해 변화 , 6 , 11, 그리고 단어12학습에서 시각적 경험의 역할. 현재 종이 원칙 및 유아와 유아 머리 장착형 눈-추적 실험 수행에 대 한 실질적인 권장 사항을 제공 하 고 머리 장착형 안구 추적 한 자연에서 생성 될 수 있는 데이터의 종류를 보여 줍니다. 유아에 대 한 컨텍스트: 부모와 함께 자유롭게 장난감 놀이.

Protocol

이 자습서는 인디애나 대학에서 기관 검토 위원회에 의해 승인 하는 유아와 함께 헤드 마운트 눈-추적 데이터를 수집 하는 절차를 기반으로 합니다. 정보 부모의 동의 유아 실험에 참여 하기 전에 얻은 했다. 1입니다. 연구에 대 한 준비 눈-추적 장비. 여러 헤드 마운트 눈-추적 시스템 중 상업적으로 사용할 수 있는 아이 들을 위해 구체적으로 판매 하는 중…

Representative Results

여기서 설명 하는 메서드는 자유롭게 흐르는 장난감 놀이 컨텍스트 유아와 그들의 부모 사이 적용 했다. 연구는 복잡된 한 환경에서 자연 스러운 시각적 관심을 조사 하도록 설계 되었습니다. 점수는 6 분 동안 24 장난감 세트 자유롭게 노는 지시 했다. 유아의 시각적 주의 발병 코딩에 의해 측정 되었다 및 오프셋의 외모에 특정 각 투자 수익에 관심 (ROIs)-24 장난감 및 부모?…

Discussion

이 프로토콜에는 원칙 및 헤드 장착 아이 유아와 어린 아이 추적을 구현 하기 위한 실질적인 권장 사항을 제공 합니다. 이 프로토콜은 실험실 설정에서 장난감을가지고 부모-유아 놀이의 맥락에서 자연 유아 행동의 학문에 근거 했다. 사내 안구 추적 장비 및 소프트웨어 보정 및 데이터 코딩을 위해 사용 되었다. 그럼에도 불구 하 고,이 프로토콜은 헤드 마운트 눈-추적 시스템의 다양 한을 사용 하…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는 건강의 국가 학회 교부 금 R01HD074601 (C.Y.), T32HD007475-22 (J.I.B., D.H.A.), 및 F32HD093280 (L.K.S.);에 의해 투자 되었다 국립 과학 재단 부여 BCS1523982 (L.B.S., C.Y.); 그리고 신흥 지역 연구 이니셔티브-를 통해 인디애나 대학에서 학습: 두뇌, 기계, 및 아이 (L.B.S.). 저자는 자녀와 부모 자원 봉사자를이 연구에 참가 하 고 누가 그림에 사용 되며이 프로토콜의 촬영 하기로 감사 합니다. 우리는 또한 멤버 계산 인지와 학습 실험실의 특히 스벤 Bambach, 상해 안정 첸, Steven Elmlinger, 세스 포스터, 그레이스 Lisandrelli, 샬 린 테일러, 그들의 도움으로 개발 하 고이 프로토콜을 연마에 대 한 주셔서 감사 합니다.

Materials

Head-mounted eye tracker Pupil Labs World Camera and Eye Camera

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Slone, L. K., Abney, D. H., Borjon, J. I., Chen, C., 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).

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