眼動跟蹤技術：原理與應用（原書第二版） [Eye Tracking Methodology Theory and Parctice Second Edition] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Andrew T. Duchowski 著，趙歆波，鄒曉春，周擁軍 譯

圖書標籤:

• 眼動跟蹤
• 眼動技術
• 認知科學
• 人機交互
• 心理學
• 神經科學
• 實驗設計
• 數據分析
• 視覺研究
• 行為科學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030444073

版次：1

商品編碼：11715758

包裝：平裝

外文名稱：Eye Tracking Methodology Theory and Parctice Second Edition

開本：16開

齣版時間：2015-06-01

用紙：膠版紙

頁數：296

正文語種：中文

內容簡介

　　《眼動跟蹤技術：原理與應用（原書第二版）》是一本全麵論述眼動跟蹤原理與應用的專著。眼動跟蹤技術近年來取得瞭飛速發展，技術創新層齣不窮，應用領域日新月異。為此，作者在前一版的基礎上，修訂而成此書。《眼動跟蹤技術：原理與應用（原書第二版）》共四部分，用20章的篇幅全麵、係統地闡述瞭眼動的生理心理機製、眼動跟蹤係統開發原理、眼動跟蹤方法論以及典型眼動跟蹤應用。《眼動跟蹤技術：原理與應用（原書第二版）》特色鮮明，內容新穎，圖文並茂，理論和實用性強，是一本不可多得的有關眼動跟蹤的專著。

目錄

譯者序
第二版 前言
第一版 前言
第一部分 人類視覺係統介紹
第1章 視覺注意力
1.1 視覺注意力：曆史迴顧
1.1.1 Von Helmholtz的“哪裏”假設
1.1.2 James的“什麼”假設
1.1.3 Gibson的“怎麼”假設
1.1.4 Broadbent的“選擇性濾波”理論
1.1.5 Deutsch J A和Deutsch D的“重要權重”理論
1.1.6 Yarbus、Noton和Stark的“掃描”路徑理論
1.1.7 Posner的“聚光燈”理論
1.1.8 Treisman的“整閤”理論
1.1.9 Kosslyn的“窗口”理論
1.2 視覺注意力和眼動跟蹤
1.3 總結和導讀

第2章 人類視覺係統的神經底質
2.1 眼睛
2.2 視網膜
2.2.1 外層
2.2.2 內核層
2.2.3 神經節細胞層
2.3 視束和M/P視覺通路
2.4 枕葉皮質及以上區域
2.5 總結和導讀

第3章 視覺心理物理學
3.1 空間視覺
3.2 時間視覺
3.2.1 周邊視覺的運動感知
3.2.2 在視覺邊緣檢測運動的靈敏度
3.3 色彩視覺
3.4 視覺顯示注意力設計的啓示
3.5 總結與擴展閱讀

第4章 眼動的分類與模型
4.1 眼外肌與眼動係統
4.2 跳視
4.3 平滑尾隨
4.4 注視
4.5 眼球震顫
4.6 眼動分析的意義
4.7 總結與進一步閱讀

第二部分 眼動跟蹤係統
第5章 眼動跟蹤技術
5.1 眼電圖法
5.2 鞏膜接觸鏡/搜索綫圈法
5.3 眼圖照片或眼圖錄像法
5.4 基於視頻的瞳孔/角膜反射法
5.5 視綫跟蹤與動作捕捉
5.6 總結與進一步閱讀

第6章 頭戴式係統的硬件安裝
6.1 集成的關鍵和要求
6.2 係統安裝
6.3 剋萊姆森大學係統安裝中的經驗教訓
6.4 總結與進一步閱讀

第7章 頭戴式係統軟件開發
7.1 眼動儀係統屏幕坐標係的映射
7.1.1 將屏幕坐標係映射到三維視錐
7.1.2 屏幕坐標係到二維圖像的映射
7.1.3 測量眼動儀係統屏幕坐標係範圍
7.2 鳥群跟蹤器坐標映射
7.2.1 獲得變換的視綫矢量
7.2.2 獲取變換的嚮上矢量
7.2.3 任意矢量變換
7.3 3D注視點計算
7.3.1 注視方嚮的參數化射綫錶示
7.4 虛擬的視綫交點坐標
7.4.1 綫與平麵的交點
7.4.2 點在多邊形內問題
7.5 數據錶示與存儲
7.6 總結與進一步閱讀

第8章 頭戴式係統的標定
8.1 軟件實現
8.2 輔助標定程序
8.2.1 內部二維標定
8.2.2 內部三維標定
8.3 總結及進一步閱讀

第9章 桌麵式係統硬件安裝
9.1 集成問題及需求
9.2 係統安裝
9.3 從剋萊姆森硬件安裝中學到的課程
9.4 總結和進一步閱讀

第10章 桌麵式係統軟件開發
10.1 Linux Tobii 客戶端應用程序界麵
10.1.1 Tet_Init
10.1.2 Tet_Connect和Tet_Disconnect
10.1.3 Tet_Start， Tet_Stop
10.1.4 函數 Tet_CalibClear、Tet_CalibLoadFromFile、Tet_CalibSaveToFile、Tet_CalibAddPoint、Tet_CalibRemovePoints、Tet_CalibGetResult、Tet_CalibCalculateAndSet
10.1.5 Tet_SynchronizeTime和Tet_PerformSystemCheck
10.1.6 Tet_GetSerialNumber、Tet_GetLastError和Tet_GetLastErrorAsext
10.1.7 Tet_CallbackFunction
10.2 一個OpenGL/GLUT圖形用戶界麵的簡單樣例
10.3 警告
10.4 結論和進一步閱讀

第11章 桌麵式係統標定
11.1 軟件實現
11.2 總結和進一步閱讀

第12章 眼動分析
12.1 信號去噪
12.2 基於停留時間的注視點檢測
12.3 基於速度的掃視檢測
12.4 三維眼動分析
12.4.1 參數估計
12.4.2 注視分組
12.4.3 眼動數據鏡像
12.5 總結與進一步閱讀

第三部分 眼動跟蹤方法論
第13章 實驗設計
13.1 形成假說
13.2 查詢形式
13.2.1 實驗對觀察研究
13.2.2 實驗室對現場研究
13.2.3 特殊規律研究對一般規律研究
13.2.4 樣本人群對單例實驗對案例研究
13.2.5 個體自我設計與受試間設計
13.2.6 樣例設計
13.3 測量值與分析
13.4 總結與進一步閱讀

第14章 建議的實驗指南
14.1 評估計劃
14.1.1 數據收集
14.1.2 係統識彆
14.1.3 約束
14.1.4 用戶選擇
14.1.5 現場評估
14.1.6 任務選擇
14.2 實踐建議
14.3 考慮動態刺激
14.4 總結與進一步閱讀

第15章 案例學習
15.1 頭戴式VR診斷：視覺檢測
15.1.1 案例研究便箋
15.2 頭戴式VR診斷：三維迷宮導航
15.2.1 案例研究便箋
15.3 桌麵VR診斷：駕駛模擬器
15.3.1 案例研究便箋
15.4 桌麵診斷：可用性
15.5 桌麵交互：注視跟隨魚眼鏡頭
15.6 總結與進一步閱讀

第四部分 眼動跟蹤的應用
第16章 眼動跟蹤技術應用的多樣性和種類
16.1 總結與進一步閱讀

第17章 神經科學與心理學
17.1 錯覺等高綫的神經生理學研究
17.2 注意神經科學
17.3 眼動與腦成像
17.4 閱讀
17.5 場景感知
17.5.1 藝術感知
17.5.2 電影感知
17.6 視覺搜索
17.7 自然任務
17.8 在其他信息處理任務中的眼動
17.9 總結與進一步閱讀

第18章 工業工程與人因工程
18.1 航空
18.2 駕駛
18.3 視覺檢測
18.4 總結和進一步閱讀

第19章 營銷與廣告
19.1 廣告文案測試
19.2 印刷廣告
19.3 廣告位置
19.4 電視增強
19.5 網頁
19.6 商品標簽設計
19.7 總結與進一步閱讀

第20章 計算機科學
20.1 人機交互與協同係統
20.1.1 經典的基於眼睛的交互
20.1.2 認知建模
20.1.3 全局易用性
20.1.4 間接的基於眼睛的交互
20.1.5 注意力用戶界麵
20.1.6 可用性
20.1.7 協同係統
20.2 注視跟隨顯示
20.2.1 基於屏幕的顯示
20.2.2 基於模型的圖形顯示
20.3 總結和進一步閱讀
總結
參考文獻

精彩書摘

　　《眼動跟蹤技術：原理與應用（原書第二版）》：
　　第1章 視覺注意力
　　在論述眼動跟蹤技術之前，首先需要考慮記錄人類眼動的動機。就是說，為什麼眼動跟蹤非常重要？簡單地說，我們會移動眼球，將視場中某一部分移動到高分辨區域，以便看清楚注視中心方嚮更多的細節。通常情況下，我們會同時將意識集中於此點，以便集中注意力於感興趣物體或者區域這裏假設非常短暫的瞬間。於是可以設想，如果我們可以跟蹤一個人的眼動，便可以瞭解觀察者注意力移動的軌跡。這可以瞭解觀察者是如何發現感興趣區域的，也就是說，是什麼決定著他們的注意力，並且可能為研究感知生理學提供一個綫索，揭示人是如何感知所看到的物體的。
　　通過研究視覺認知中的注意力和神經機理，本書前兩章從兩個視角描述瞭眼動研究的動機，即心理學觀點，研究注意力行為以及注意力行為的研究曆史（本章作瞭簡要介紹）；生理學觀點，即驅動注意力行為的神經反應機理（在第2章論述）。總的來說，這兩章建立瞭眼動研究的心理學和生理學基礎。
　　為瞭開始係統闡述和理解人類注意力，首先要建立一個基本的或者至少是直觀的感覺，那就是注意力是什麼，眼動是否確實能錶明內部認知過程，即視覺注意力。
　　視覺注意力已被研究100多年瞭。心理學傢James給齣瞭一個較好的關於視覺注意力的定性定義：
　　每個人都知道注意是什麼。注意是由意識決定的，它使心理以清晰和鮮明的形式從幾個同時顯現的可能目標或一係列思想中擁有一個。知覺的指嚮性和集中性是注意的兩個基本特性，它指齣意識選擇瞭某個對象而忽略瞭其餘對象 當對象被感官感覺時，隻有少數對象會在瞬間被注意。
　　Pluribus intentus，minor est ad singular sensue.
　　—James(1981)James
　　所說的這句拉丁語大意為“從大部分注視中篩選齣少數用於感知”，這裏注意力起著篩選的作用。
　　人的能力是有限的，無法在瞬間注意所有的東西。一般情況下，人們總是將注意力集中於要被感知的對象，這樣，意識就可以成功捕獲感興趣的刺激。人處理信息的能力是有限的，大腦通過專注於所有感官輸入中的特殊部分來處理感官輸入，這樣感興趣的圖像、聲音、氣味以及類似的信息，可能比次要的刺激獲得更多的注意力。在視覺方麵更是如此，視覺場景審視是漸進的，不是完整的。也就是說，人類視覺是一個依賴於小區域的感知集成構造一個連續錶達的離散過程。 本章從曆史的角度沿著Heijden（1992）的講述，敘述瞭注意力的概念。討論集中於視覺中的注意力機理，重點是兩類主要的視覺注意力，即“什麼”和“哪裏”。
　　1.1視覺注意力：曆史迴顧人類研究視覺注意力已經有100多年瞭。早期注意力的研究局限於簡單的光學觀察和自我測試。之後，該領域增長為包括心理物理學、認知神經科學和計算機科學的交叉學科。本節描述視覺注意力研究的曆史背景。
　　1.1.1Von Helmholtz的“哪裏”假設19世紀下半葉，Von Helmholtz(1925)假設視覺注意力是視覺感知的主要機理。他在專著Treatise on Physiological Optics中指齣：“我們使眼睛在場景中不斷掃視，因為這是我們唯一可能清楚地瞭解場景中所有單獨部分的途徑。”注意力隻涉及空間中一個很小的區域，Von Helmholtz觀察瞭視覺注意力慢慢移嚮新事物的自然趨勢。他同時指齣，注意力可以被意識和自主的活動控製，人可以在不移動眼球注視次要目標的情況下，注意到這個次要的目標。Von Helmholtz主要專注於眼動與空間位置的關係，或者說視覺在注意“哪裏”。本質上，盡管視覺注意力可以被意識控製指嚮次要目標，眼動仍然反映瞭詳細查看這些目標的意願。在這個意義上，眼動提供瞭視覺注意力的明顯證據。
　　1.1.2James的“什麼”假設與Von Helmholtz的想法不同，James（1981）相信注意力是一個內在的較為隱秘的機製，類似於想象力、預知力，或者更一般的，如思想。James主要從“什麼”的角度來定義注意力，或者說是與注意焦點相關的特性、意義、期望的角度。James偏嚮於注意力主動的、自願的方麵。他同時關注瞭注意力被動、反嚮、非自願以及輕鬆的特性。
　　注意力的這兩個方麵並不互相排斥，它們對於視覺注意力均具有重要意義。視覺注意力的“什麼”和“哪裏”分彆與中央凹（James）和中央凹周圍（Von Helmholtz）的視覺注意力相關。這兩個關於視覺的不同視角相應於視覺注意力自底嚮上或特徵驅動的解釋。也就是說，當考慮一個圖像刺激時，我們可能認為圖像中的某個區域將吸引我們的注意。這些區域可能首先被中央凹周圍視覺所感知，之後由中央凹視覺感知更詳細的內容。從這個意義上說，圖像的外圍特徵可能驅動注意力的“哪裏”方麵觀看其他部分，以便人們可以識彆在這些區域中呈現瞭“什麼”細節。視覺由“什麼”和“哪裏”雙特徵驅動的觀點是對視覺注意力一個有用的簡單隱喻。事實上，這形成瞭構造視覺注意力模型的基礎，該模型用於模擬低層或者自下而上的視覺特徵。然而，關於注意力的這個觀點太簡單瞭。這裏必須強調，更為復雜的視覺注意力模型涉及高層視覺和認知方程。也就是說，視覺注意力不能被簡單地通過單獨的視覺特徵來解釋，而必須包括高層意識因素（如驅動注意力的自發、預先感知因素）。
　　1.1.3Gibson的“怎麼”假設20世紀40年代，Gibson（1941）以人的意圖為中心，提齣瞭視覺注意力的第三個因素。Gibson的假設專注於觀察者預先的準備，諸如是否反應，如果反應會怎樣反應，以及伴隨哪種類型的反應。而且解釋瞭當人持續注視某一固定刺激物時，應對人意圖變化的反應能力，相應的，當人陷入對某一固定刺激物的思考時，應對人對刺激物預期變化的能力。設計模糊刺激的實驗引起瞭這些反應。例如，如果受試者希望用詞描述動物，那麼錯誤的輸入sael會被讀成seal。如果希望用詞描述輪船或者船，那麼會被讀成sail。Gibson所說的不同注意力的反應本質指齣，“怎麼做”或者“怎麼反應”行為基於受試者的預感知或者看法。這種視覺注意力的變化與實驗的設計相關。考慮受試者對刺激物的感知期待是很重要的，並被實驗者的指令所影響。
　　1.1.4Broadbent的“選擇性濾波”理論注意力，從某種意義上說，可以看作負責調節感知信息到容量有限的感知通道的“選擇濾波器”。在20世紀50年代，Broadbent（1958）做瞭一個聽覺實驗，用於演示聲音注意力的選擇性質。在這個實驗中，從兩個不同的信道嚮受試者發齣同時抵達的聲音，例如，嚮左耳說數字{7，2，3}，嚮右耳說數字{9，4，5}。Broadbent記錄瞭受試者的復述數字為{7，2，3，9，4，5}或者{9，4，5，7，2，3}，受試者所獲得的信息沒有互相交織（相間信道乾擾）。Broadbent總結為信息雖然平行進入，但是其選擇性地濾波到感知信道。
　　1.1.5Deutsch J A和Deutsch D的“重要權重”理論不同於選擇性濾波，Deutsch J A和Deutsch D（1963）提齣，所有的感知信息在最高層次上被感知性地加以分析，排除瞭選擇性濾波的需要。Deutsch J A和Deutsch D拒絕瞭注意力選擇性濾波和有限容量係統理論。他們解釋說，濾波至少需要與有限容量係統本身一樣復雜。相應地，他們提齣預先設置的“重要性權值”的中心結構的存在，這個結構負責選擇。Deutsch J A和Deutsch D辯論道，是重要性權值而不是注意力本身，在注意力中扮演瞭起因的角色。也就是說，注意力效果是重要性或者相關性與信息交互的結果。
　　有趣的是，Broadbent的選擇性濾波理論與Von Helmholtz的“哪裏”假設在一般意義上來說是一緻的，而Deutsch J A和Deutsch D的重要權值理論與James的期待假設或者說“什麼”假說是一緻的。20世紀60年代（盡管直到1971年，仍然未被充分意識到），這些類似對立的觀點被Treisman閤並為一個統一的視覺注意力理論。Treisman通過指齣注意力的兩個組成部分，將Broadbent與Deutsch J A和Deutsch D的注意力模型統一起來：並稱為“詞典單元”的後續（中心）結構的衰減濾波。衰減濾波的方程是感知信息的選擇，在這個方麵，衰減濾波類似於Broadbent的選擇性濾波。不同於選擇性濾波，它並不完全阻塞不希望的信息，而隻衰減它們。後續階段詞典單元處理弱化的或者沒有弱化的信息，這些單元包括不同的閾值，這些閾值轉嚮重要、相關和上下文。Treisman因此將注意力單元或者選擇濾波（“哪裏”）以及期望（“什麼”）的互補模型組織在一起。
　　在這之前，雖然Treisman提供瞭一個令人信服的視覺注意力理論，但是遺留瞭一個關鍵問題，即場景融閤問題。場景融閤問題形成瞭下麵這些問題：雖然我們可以通過類似於選擇性濾波的東西看到視場範圍內的視覺景色，但是，我們是怎樣將整個視場中相當連貫的場景在頭腦中拼湊在一起的？例如，當我們看一間房子中的一群人（如教室或者聚會）時，雖然不可能在同一時間看清楚每個人的麵貌，然而我們可以拼閤齣一幅人位於房間中哪個位置的心理圖像。我們的大腦具有拼閤這個心理圖片的能力，盡管視覺的選擇性濾波從物理上阻止我們僅用一眼就實現這個功能。另一個廣為人知的有關場景閤成問題的例子是卡尼莎（Kanizsa，1976）錯覺，如圖1.1所示，它以發明者名命名。觀察圖1.1，會看到一個三角形的邊緣，即使這個三角形僅由一個圓盤切痕構成。我們還不是很清楚大腦是如何形成這個三角形的。也就是說，盡管通過眼動數據證實瞭我們的認知，即場景是逐個被觀察的，但是仍然不清楚在人的大腦中一幅完整的圖片是如何形成的，這正是場景融閤問題的癥結所在。由格式塔心理學傢提供的一個觀點是，假設整個場景的識彆是由一個並行的單步過程完成的。為瞭檢驗這個假設，將一個人觀察一幅圖片（或者其他圖片）的方式形象化會非常有用，這就是記錄並可視化一個觀察者眼動的動機。即使早在1907年就有對於眼動的研究，但是直到1967年纔有瞭對於眼動確切的定義（參考第5章中對於眼動跟蹤技術的綜述）。這種後麵討論的早期眼動的形象化錶示，說明瞭記錄眼動的重要性不僅僅在於它在描述一個人的視覺掃描特徵方麵所錶現齣的強大的作用，還在於它對視覺注意和觀察理論的形成産生瞭重要影響。
　　……

前言/序言

評分☆☆☆☆☆

早上收到的書，下午開始讀，讀到63頁，太坑瞭，發現各種錯誤4處。這本書要麼是盜版，要麼是誰書翻譯質量太差。建議大傢不要買！

評分☆☆☆☆☆

還沒看

評分☆☆☆☆☆

心理學測試設備所用方法，感興趣的可以看看。

評分☆☆☆☆☆

介紹非常全麵，有深度，涵蓋心理學、人機交互等領域

評分☆☆☆☆☆

很好到書，現在買這些書都很方便瞭。

評分☆☆☆☆☆

早上收到的書，下午開始讀，讀到63頁，太坑瞭，發現各種錯誤4處。這本書要麼是盜版，要麼是誰書翻譯質量太差。建議大傢不要買！

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

還沒看

評分☆☆☆☆☆

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