How to Build een Dichoptic presentatie systeem waarin een Eye Tracker

Summary

Wij hebben onlangs voorgesteld een methode waarmee dichoptic visuele stimuli presentatie en verrekijker eye tracking tegelijkertijd¹. De sleutel is de combinatie van een infrarood oog tracker en de bijbehorende infrarood-transparante spiegels. Dit manuscript biedt een diepgaande protocol voor de eerste installatie en de dagelijkse werking.

Abstract

De presentatie van verschillende stimuli voor de twee ogen, presentatie van de dichoptic, is essentieel voor studies met 3D visie en interocular onderdrukking. Er is een groeiende literatuur op de unieke experimentele waarde bestaat en oculomotor maatregelen, met name voor onderzoek naar interocular onderdrukking. Hoewel het verkrijgen van eye-tracking maatregelen dus zou profiteren studies die vaak gebruik van dichoptic presentatie, de hardware essentieel voor dichoptic presentatie (bijvoorbeeld spiegels) interfereert met kwalitatief hoogwaardige eye tracking, vooral bij gebruik van een videogebaseerd oog tracker. We onlangs beschreven een experimentele opzet die een standaard dichoptic presentatie systeem met een infraroodoog tracker combineert met behulp van de infrarood-transparante spiegels¹. De setup is compatibel met standaardschermen en oog trackers, eenvoudig te implementeren, en betaalbare (volgorde van US$ 1.000). Ten opzichte van bestaande methoden zijn er de voordelen van niet vereist speciale uitrustingen en poseren enkele beperkingen op de aard en de kwaliteit van de visuele stimuli. Wij bieden hier een visuele gids voor de bouw en het gebruik van onze opstelling.

Introduction

Onder normale weergaveomstandigheden krijgt elk van onze ogen een iets andere visuele input. Deze ingang is vervolgens verwerkt tot een samenhangend, driedimensionale weergave van de wereld. Dichoptic presentatie, de praktijk van zelfstandig beheersen de input gepresenteerd aan elk van de twee ogen, dus kan onderzoekers bestuderen hoe mensen reconstrueren een driedimensionale weergave van twee twee-dimensionale beelden van retinale^{2 ,3,4}. Bovendien, als de twee ogen beelden te verschillend zijn, deze interocular combinatie mislukt, en waarnemers in plaats daarvan verslag perceptie van slechts één van de beelden tegelijkertijd terwijl anderzijds blijft onderdrukt, in verschijnselen zoals verrekijker rivaliteit⁵ en continu flash onderdrukking⁶. Onderzoekers van dergelijke interocular onderdrukking, ook gebruiken dichoptic de presentatie, in dit geval te onderzoeken vragen met betrekking tot onderwerpen als de neurale locus van bewustzijn⁷, perceptuele selectie^8,9en onbewuste verwerking van¹⁰.

Blik en leerling dynamiek worden geregistreerd voor meerdere doeleinden in onderzoek naar menselijk gedrag en beleving. Blik richting kan informeren over, bijvoorbeeld, aandacht toewijzing^11,10,13 en besluit maken¹⁴, terwijl pupilgrootte aspecten van visuele verwerking^{15onthullen kan, 16}, taak betrokkenheid¹⁷of vloeistof intelligentie¹⁸.

De combinatie van eye tracking met dichoptic presentatie is nuttig in onderzoek in, bijvoorbeeld, drie dimensionale (3D) perceptie^19,20,21,22 of oogbeschadigingen en/of reacties op visuele ingang tijdens interocular onderdrukken^23,24,25. Bijvoorbeeld, oogbewegingen gevonden te onthullen van onbewuste verwerking zonder subjectieve perceptie tijdens continu flash onderdrukking²³. Klinische visuele onderzoekers kunnen de mogelijkheid gebruiken voor het bijhouden van beide ogen tijdens dichoptic presentatie te onderzoeken oogbeschadigingen en/of ziekten die van invloed zijn op de twee ogen asymmetrisch, bijvoorbeeld om te controleren de monoculaire en verrekijker visuele vervormingen die zich voordoen in amblyopie²⁶ en maculopathy²⁷.

We beschreven onlangs een setup-¹ waarmee voor de combinatie van hoge kwaliteit video-based eye tracking en dichoptic stimulatie met kleine beperking van de grootte of de kleur van de prikkels en we zijn prestaties geëvalueerd. Hieronder zullen we de bouw en het gebruik van deze opstelling samenvatten.

Protocol

dit protocol is goedgekeurd door de institutionele evaluatie Boards van Michigan State University. 1. opbouw van het systeem grondgedachte bereiden de spiegel setup, een variant van de klassieke Wheatstone stereoscoop 28 geïllustreerd in Figuur 1 , bestaande uit twee spiegels geplaatst in een hoek van 45° ten opzichte van de deelnemer ' s middellijn. De spiegels reflecteren prikkels van twee sche…

Representative Results

Na de kalibratie beschreven in het protocol, trad we een kalibratie-validatie procedure zonder problemen met de spiegels in plaats. De doeltreffendheid van de methode blijkt duidelijk uit Figuur 5, waarin de camera beeld (met behulp van een onderzoek eind eye tracking systeem) met de spiegels in plaats. De twee sets van parallelle lijnen langs de neus van de deelnemers en de lijnen boven de wenkbrauwen zijn de randen van de spiegels, maar het gezicht is echte…

Discussion

We presenteren een stapsgewijze gids voor de bouw en het gebruik van een experimentele opstelling waarmee gelijktijdige opvolging van de beide ogen en dichoptic presentatie van visuele stimuli. In veel situaties waar dichoptic stimulatie wordt gebruikt, is de cruciale kwestie effectief eye tracking te voorkomen dat de spiegels voor dichoptic presentatie de aanblik van videogebaseerd oog trackers blokkeren. Dit wordt hier opgelost met behulp van de infrarood-transparante spiegels en een infrarood-gevoelige oog-tracker. De…

Materials

Mirrors in Setup 1	Edmund Optics	#64-452	dimensions 10.10 × 12.70 cm; Reflectance: 400 ~ 690 nm; Transmission: 750 ~ 1200nm
Mirrors in Setup 2	Edmund Optics	Item discontinued	dimensions 10.10 × 12.70 cm; Reflectance: 425 ~ 650 nm; Transmission: 800 ~ 1200nm
Other Mirror Option	Edmund Optics	#62-634	dimensions 12.50 × 12.50 cm; Reflectance: 425 ~ 650 nm; Transmission: 800 ~ 1200nm
Eye Tracker in Setup 1	SR Research Ltd., Mississauga, Ontario, Canada	Eyelink 1000	Transmission: 890 ~ 940 nm
Eye Tracker in Setup 2	The Eye Tribe Aps, Copenhagen, Denmark	Eye Tribe (item discontinued)	Transmission: around 850 nm