Semalt Expert: Tendências Atuais na Tecnologia de Rastreamento de Olhos

Ao refletir sobre o início da história do rastreamento ocular e os marcos criados, ele se tornou uma indústria multifacetada que atinge muitos campos. Para entender melhor o que é o rastreamento ocular, é preciso primeiro definir tudo.

Julia Vashneva, gerente de sucesso do cliente da Semalt Digital Services, fornece informações sobre as últimas tendências em tecnologias de rastreamento ocular, utilizando conhecimentos e ampla experiência de cooperação com a CoolTool , empresa de pesquisa de mercado.

O rastreamento ocular pode ser definido como uma coleção de dados oculares. Os dados são coletados através de dispositivos não intrusivos, como um rastreador remoto ou montado na cabeça. O dispositivo não intrusivo utiliza uma câmera e uma fonte de luz infravermelha. A fonte de luz é direcionada para o olho à medida que a câmera rastreia e grava recursos oculares (por exemplo, diâmetro da pupila, frequência de piscar, movimentos de rotação). Os dados agregados são compilados pelo software de análise de rastreamento ocular e os resultados analisados.

Atualmente, o software de rastreamento ocular está sendo utilizado em pesquisas de marketing e embalagem para consumidores, pesquisa psicológica acadêmica, médica e comportamental, bem como pesquisa e aplicação de engenharia de fatores humanos e simulação de jogos. À medida que os pesquisadores encontram novas vias de aplicação para o rastreamento ocular, o campo se expande drasticamente. Até os militares utilizaram capacetes de rastreamento ocular para pilotos de combate em seus sofisticados displays de head up (HUDs) para vantagem tática.

Ao discutir o rastreamento ocular, é importante entender os quatro tipos básicos de movimentos oculares, que são a base da tecnologia de rastreamento ocular que eles incluem:

  • Sacadas. São considerados movimentos muito rápidos do olho, que mudam abruptamente no ponto de fixação. Podem ser pequenos movimentos durante a leitura ou grandes movimentos ao olhar ao redor de uma sala inteira. Geralmente, eles são de natureza reflexiva, mas também podem ser obtidos voluntariamente. Os movimentos oculares sacádicos mais comuns ocorrem durante os padrões de sono de um indivíduo.
  • Movimentos suaves de perseguição. Muito mais lento que outras formas de movimento ocular, o Smooth Pursuit Movement é um movimento voluntário de estímulos da fóvea (uma pequena seção da retina onde a acuidade visual é mais alta). O indivíduo tem a capacidade voluntária de rastrear ou ignorar os estímulos. Existem indivíduos treinados que são capazes de fazer um movimento suave de busca sem a presença de estímulos (alvo em movimento).
  • Movimentos de Vergência. Ao contrário de outros tipos de movimentos oculares, enquanto os dois se movem na mesma direção, os movimentos de vergência são disjuntivos. As linhas de visão de cada olho podem ver um objeto que está próximo ou à distância. A constrição pupilar aumenta, assim, o campo de percepção e aguça a imagem da fóvea (retina).
  • Movimentos vestibulo-oculares. Compensando o movimento da cabeça, os movimentos oculares vestíbulo-oculares ajudam a estabilizar imagens visuais de impulsos externos. A superfície da retina compensa a imagem "escorregando" detectando alterações transitórias (movimento da cabeça), ajustando-se assim através dos movimentos corretivos dos olhos. O ajuste da compensação é bastante lento, devido aos movimentos da cabeça e à resposta sensorial

Quem aplica o rastreamento ocular

Todos os dias, os aplicativos de rastreamento ocular são usados de maneiras novas e criativas. Quando se pensa em quanto um indivíduo usa os olhos diariamente, não é de admirar que as informações coletadas sejam úteis para quase todos os setores. Uma dessas indústrias é a pesquisa de mercado. As informações coletadas nas pesquisas de rastreamento ocular foram utilizadas no design de embalagens e nos anúncios.

Esportes profissionais têm usado a tecnologia de rastreamento ocular como uma vantagem para melhorar o desempenho de um atleta, combinando dados biomecânicos, fisiológicos e comportamentais para fornecer uma ferramenta de medição para aprimoramento individual. Profissionais de comportamento e neurociência têm utilizado a tecnologia de rastreamento ocular na avaliação de habilidades de leitura, dislexia, funcionamento motor, além de processamento auditivo e de imagem. Com o uso de dispositivos de estimulação visual baseada em tela e de rastreamento de movimento da cabeça, os pesquisadores descobriram novas maneiras de medir, avaliar e prejudicar as funções motoras, além de utilizar abordagens táteis para corrigir deficiências individuais.

Uma nova área de rastreamento ocular é uma pesquisa baseada no olhar. Os pesquisadores vêm desenvolvendo ferramentas que podem mudar a interação entre humanos e computadores. A pesquisa está focada no uso dos olhos para controlar o cursor de um computador. Em vez de usar um mouse, joystick ou tablet de escrita, o usuário controlará as ações do computador via movimento dos olhos e piscando.

Exatamente como o rastreamento ocular funciona para o leigo comum pode ser explicado em termos não tão simples. O rastreamento ocular desde o início tem sido usado para medir e avaliar a atenção visual de um indivíduo. Existem várias maneiras de medir essa atenção, mas o mais comum é o método não intrusivo.

Rastreamento ocular remoto não invasivo

O conceito básico do rastreamento ocular remoto não intrusivo é a reflexão da córnea no centro da pupila (PCCR). Esse conceito utiliza uma fonte de luz remota para iluminar os olhos, que internamente causa reflexões e permite que um sistema de gravação de câmera capture dados de imagem. A imagem capturada no dispositivo de gravação (câmera) identifica várias reflexões entre as reflexões da pupila e a córnea. Depois que as informações são capturadas, uma tabela de cálculo vetorial angular é usada para formar características geométricas refletivas específicas que formam a base da direção do olhar.

Dependendo do software de modelagem ocular utilizado, o cálculo da direção do olhar permite vários algoritmos de processamento de imagem, bem como modelos 3D do olho em relação ao ponto de vista. Em termos bastante simples, o processo registra movimentos do padrão ocular, avalia princípios básicos do padrão ocular, concentra-se nos parâmetros do ponto de vista e forma uma compilação de dados que, quando analisados, fornecem dados e resultados interpretativos específicos ao usuário final. Os resultados podem medir qualquer coisa da atenção de um trabalhador, para fixação em um objeto específico. Para explicar mais, um exemplo do processo é o seguinte:

  • O pesquisador do rastreador ocular deseja identificar imagens específicas em um computador (por exemplo, um produto comercializável). Existem imagens idênticas do produto na tela do computador com diferentes variações (cor, tamanho, etc.) O pesquisador deseja identificar em quais das imagens o usuário do computador se concentra (que, por sua vez, será capaz de identificar qual imagem do produto é esteticamente agradável ao usuário). O processo do sistema rastreador ocular inclui um sistema de gravação, projetor e uma série de algoritmos complexos. Inicialmente, o projetor cria uma imagem de luz infravermelha dos olhos. Em seguida, o sistema de gravação da câmera captura várias imagens com alta taxa de quadros do padrão de olho do usuário (por exemplo, em quais imagens da tela o usuário se concentra).
  • Os algoritmos de processamento de imagem (especificamente, software de rastreamento ocular específico para o rastreamento de imagem) identificam detalhes específicos dos padrões de reflexo e olho do usuário. Por fim, com base nos detalhes das imagens coletadas, o software calcula o posicionamento dos olhos e os pontos de vista. Esses dados são então interpretados para quais das imagens na tela do computador o usuário focou sua atenção (assim, o pesquisador pode identificar em quais produtos comercializáveis um grupo de usuários finais específico se concentrou).
  • À medida que o campo da tecnologia de rastreamento ocular se expande para várias áreas, surgem perguntas quanto à sua eficácia e preocupações na obtenção de dados precisos. Sobre essa preocupação é se o piscar afeta os resultados do rastreamento ocular. Como piscar os olhos é uma ação involuntária, geralmente não pode ser controlada. Com relação ao rastreamento ocular, o piscar parece bloquear a pálpebra e a córnea quando a pálpebra se fecha. Como os dados de reflexão da córnea são necessários na compilação dos dados de rastreamento ocular, durante a análise dos resultados finais, os pontos de dados ausentes são incorporados por extração manual ou extração automática pelo software de rastreamento ocular. Embora a extração de dados possa não ser 100%, é próxima o suficiente para tirar conclusões precisas.

Ainda existe outra questão sobre se o movimento da cabeça afeta os resultados do rastreamento ocular? O movimento da cabeça durante uma sessão de rastreamento ocular é um fator que pode distorcer os resultados, pois pode ter um impacto definitivo na precisão dos dados do olhar. Para solucionar o problema do movimento da cabeça, vários sensores ópticos e câmeras de coleta de dados estão localizados centralmente dentro do alcance da visão do usuário, a fim de criar um tipo de "processamento de dados estéreo" que aumenta o alcance horizontal da visão. Mais uma vez, assim como piscar, o software de rastreamento ocular gerará um esquema que levará em consideração os movimentos vestíbulo-oculares (cabeça) e ajustará os dados finais de interpretação de acordo. O que não pode ser ajustado nos resultados finais é se o usuário do rastreador ocular virar a cabeça para o lado, instituir um movimento rápido e rápido da cabeça ou estiver fora do alcance dos sensores e câmeras ópticos.

Ao discutir a tecnologia do rastreador ocular, uma pergunta que sempre parece surgir é a exatidão e precisão do equipamento de rastreamento ocular (sensores ópticos, câmeras etc.), bem como a análise da interpretação dos dados (software). Essas preocupações foram abordadas por várias empresas de rastreamento ocular que desenvolveram padrões de medição para garantir a melhor precisão possível. O padrão de precisão monocular testa singularmente cada olho para verificar a precisão do desempenho de olhos individuais. Ao contrário dos testes de precisão binocular, que testam simultaneamente os dois olhos (geralmente considerada a relação da norma).

O futuro do rastreamento ocular

Descrição A precisão motriz considerada a condição de teste ideal é usada como linha de base para medir todos os outros resultados de precisão. A precisão em ângulos extremos examina o efeito dos ângulos, que é o principal componente do rastreamento ocular. A precisão variável da iluminação é um teste que utiliza quatro critérios de iluminação, incluindo inversão em primeiro plano e em segundo plano (interferência). Precisão variável das posições da cabeça, que leva em consideração os movimentos da cabeça durante o processo de rastreamento ocular. Cada um desses padrões de teste individuais, em conjunto com a calibração do equipamento, é realizado para manter os resultados mais precisos do rastreamento ocular.

Ainda existem críticos que temem que o rastreamento ocular seja apenas uma tecnologia inovadora. Os críticos levantaram receios de que a tecnologia possa ser mal utilizada e / ou os resultados de testes sejam mal interpretados. À medida que a tecnologia se torna cada vez mais sofisticada e os resultados mais definidos, os críticos parecem ser poucos e distantes entre si. A tecnologia de rastreamento ocular foi usada para detectar lesões cerebrais e concussões, na educação de pessoas com dificuldades de leitura e na maioria dos campos imagináveis.

O futuro da tecnologia de rastreamento ocular parece já estar aqui. A tecnologia de rastreamento ocular de telefone celular já começou. A Samsung Corporation lançou uma linha de telefones celulares que pausará um vídeo frontal quando o usuário desviar o olhar. A Samsung e outras empresas de telefonia móvel estão introduzindo telefones biométricos de reconhecimento de íris que serão desbloqueados quando o usuário olhar para a tela do celular.

A indústria automotiva vem desenvolvendo sistemas de monitoramento da atenção por rastreamento ocular que podem detectar quando o motorista está ficando sonolento, minimizando os acidentes. Consequentemente, os automóveis futuros podem ser equipados com dispositivos de monitoramento de padrões oculares, que podem fazer ajustes nos padrões de direção, visualizando o motorista e o ambiente ao redor (pavimento com chuva, condições de neve, etc.). A tecnologia de rastreamento ocular foi introduzida no mundo dos jogos de realidade virtual. Os sistemas de realidade virtual usam essa tecnologia para animar objetos pelos movimentos dos olhos. No campo da medicina, os avanços desenvolvidos para o rastreamento ocular permitirão detectar os sinais iniciais de derrames ou convulsões.

Existem muitos desafios no caminho da tecnologia de rastreamento ocular, que se move para o cotidiano da vida. O software de reconhecimento de rastreamento ocular ainda precisa diferir-se do simples movimento ocular (distração versus intenção). Outras considerações a serem abordadas incluem variações de visão, fadiga ocular e instâncias de distração. Como o equipamento de monitoramento de rastreamento ocular utiliza exposições de raios infravermelhos aos olhos, não há estudos conclusivos suficientes sobre os efeitos prejudiciais das exposições prolongadas ou repetitivas.

Por exemplo, nós da Semalt Digital Services estamos trabalhando em estreita colaboração com a empresa de pesquisa de mercado CoolTool , que fornece uma tecnologia completa de rastreamento ocular, juntamente com outras técnicas de rastreamento de comportamento do cliente para a complexa pesquisa de marketing. De fato, esta empresa possui uma excelente geração de leads e alta demanda, em grande parte devido ao interesse do público pela tecnologia. De fato, o rastreamento ocular permite verificar reações específicas aos aspectos de seu marketing, o que difere das pesquisas tradicionais com consumidores. Causa uma grande popularidade da tecnologia de rastreamento ocular no campo do marketing e essa tendência está crescendo.

Em conclusão, a tecnologia de rastreamento ocular chegou para ficar. A tecnologia está sendo incorporada em nossa vida cotidiana, de modo que sua aceitação parece ser generalizada. Assim que os desenvolvimentos e aprimoramentos estiverem ocorrendo, o rastreamento ocular continuará elevando o uso da tecnologia para automação de dispositivos comuns e detecção de desvios médicos e / ou psicológicos (e isso é apenas o começo) O futuro da tecnologia de rastreamento ocular não é limitada à imaginação de cada pesquisador, sua aplicação prática em nossas vidas é ilimitada.

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