基于眼动信号的感兴趣检测方法研究

为了使机器智能达到人类的识别能力,需要提供标注的难例样本。常用的键盘、鼠标等标注方式效率较低,基于眼动信号的标注方式无需手动操作,但目前研究多采用依赖特征工程的浅层模型实现感兴趣检测以标注样本。针对浅层模型存在的问题,基于特征通道权重重分配多尺度残差网络模型对注视序列分类以实现感兴趣检测,并通过对比实验验证本文方法的有效性。实验结果表明:提出的多尺度残差网络模型分类精度达到96%,较现有基于浅层模型的方法和未改进的基于深层模型的方法,显著提升了感兴趣检测的精度和鲁棒性。

G-FAST评分对院前急救卒中前循环大血管闭塞的诊断价值研究

目的探讨凝视-面-臂-言语-时间(gaze-face-arm-speech-time,G-FAST)评分对院前急救卒中前循环大血管闭塞(large vessel occlusion in the anterior circulation,aLVO)的诊断价值。方法选取2019年7月至2020年12月北京急救中心直属5个分中心送至宣武医院,且有完整院前G-FAST评分和入院诊断信息的卒中患者,根据缺血性卒中患者是否发生LVO分为LVO和非LVO组,采用ROC曲线分析G-FAST评分对院前卒中急救aLVO的诊断价值。结果纳入患者352例,其中急性缺血性卒中占比69.0%(243/352)。进行大血管评估的急性缺血性卒中患者149例,占急性缺血性卒中的61.3%(149/243);发生aLVO患者61例,占大血管病变评估的40.9%(61/149)、占急性缺血性卒中的25.1%(61/243)。149例大血管评估的急性缺血性卒中患者中,男100例,女49例;年龄18~93岁,平均70.5岁。与非aLVO组相比,aLVO组女性较多,G-FAST评分较高,差异均有统计学意义(P<0.05)。G-FAST≥3分患者的aLVO发生率显著高于G-FAST≤2分者(68.9%比31.1%),差异有统计学意义(P<0.05)。G-FAST评分诊断院前急救卒中aLVO的ROC曲线的AUC为0.675(95%CI:0.589~0.761,P=0.000),G-FAST的cut-off值为2.5分时,灵敏度为72.10%,特异度为58.00%。结论G-FAST评分在院前急救卒中可准确识别急性缺血性患者aLVO,早诊断aLVO将利于急性缺血性患者尽早送至高级别卒中中心。

一种基于MLP的高效高精度三维视线估计方法

随着卷积神经网络(CNN)在计算机视觉领域的广泛应用,以及大量三维视线数据集的公开,基于表观和深度学习相结合的三维视线估计研究受到越来越多的关注。由于CNN结构复杂,这类方法在实时性要求较高的应用场景中还有待进一步改进。近来兴起的研究表明,网络结构更为简单的多层感知机(MLP)模型能够取得与当前最佳CNN、Transformer模型相当的性能。受此启发,提出了一种基于MLP的高效高精度三维视线估计方法,利用MLP模型对双眼、人脸图像提取特征,之后融合推导出三维视线。实验结果表明,对MPIIFaceGaze数据集和EyeDiap数据集中包含的31位不同相貌的受试者,使用提出的方法UM-Net进行视线估计,视线估计精度比肩基于CNN的,并且在视线估计速度上具有明显优势,在实时性要求较高的领域也有较好的应用前景。

不同认知难度影响因素下数据信息搜索的视觉生理反应规律

目的数字化产线数据监控界面中的数据图表呈现方式对监测员认知绩效的影响十分关键。以数据形式、任务种类及颜色和呈现方式为变量,依次展开行为反应与眼动追踪实验。方法以产线生产制造过程中的损失工时数据为实验材料设计实验,通过记录行为反应数据中的反应时间和正确率,以及眼动追踪数据中的凝视时间和瞳孔直径大小指标,分析并讨论在不同影响因素下具有认知难度差异的数据图表认读实验中,反应时间与正确率、凝视时间与瞳孔直径大小间的反应变化一致性规律。结果数据形式、任务种类对行为反应指标,以及呈现方式、颜色对视觉反应指标均具有显著性影响。结论随着数据图表不同影响因素下的认知难度差异变化,行为反应体现为正确率与反应时间呈一定程度负相关;视觉反应指标体现为凝视时间与瞳孔直径变化的一致性,并且瞳孔直径变化对颜色因素具有更高敏感度。该结论能在数据图表认知绩效的评价与设计优化中起到一定参考作用。

凝视动目标相参积累技术研究

多入多出(MIMO,Multi input Multi out)雷达可通过发射正交信号形成空间宽波束,实现对目标的大视场凝视获得对目标的长时间观测。利用长时间的回波脉冲进行相参积累,雷达接收的信噪比将会大大提高,从而具有潜在的提高对隐身目标的发现能力。但是长时间观测也导致了目标回波的相关特性、起伏特性、频率特性的复杂化,这些新的情况导致了传统的动目标检测算法的性能退化或不能使用,使得目标积累检测方法必须与目标的运动模型相结合,才可实现对同一目标的有效的能量积累。综合讨论了长时间相参积累下出现的问题,现有的解决方法的基本思想和优缺点,并简单地做了评价。

眼动仪在晶体电光调制实验教学中的应用研究

根据晶体电光调制实验内容,将教学过程分成了锥光干涉图观察与描绘、极值法测量半波电压和调制法测量半波电压3个阶段.利用眼动仪对学生在这3个阶段的关注兴趣进行追踪,给出了关注兴趣热点分布图及相应的注视时间、注视次数和注视时长占比等参量,由此分析了学生的注意力集中情况,提出了改进实验教学的方法.

阅读中的走神有程度之分吗?来自眼动的证据

选取60名大学生被试进行持续注意刺激任务范式,使用Eyelink-1000眼动仪记录眼动数据,分析错误句为兴趣区的回视路径阅读时间、前句末尾词和低频词的凝视时间三项眼动指标,考察阅读任务中走神是否有不同的程度。结果显示,发现错误时的三项眼动指标均大于未发现错误时;未发现词汇错误和论述错误时,错误句的回视路径阅读时间和前句末尾词的凝视时间均无显著差异,而未发现词汇错误时前句低频词的凝视时间显著小于未发现论述错误时。结果表明阅读时走神存在不同的程度,即深度走神和浅表走神。

干线公路上车速对驾驶员注视行为的影响研究

视觉系统是驾驶员获取外界信息最重要的通道.通过实地调查和采用眼动仪进行野外试验,对驾驶员的注视行为进行分析.记录行车过程中随着车速的增加,驾驶员认读标志时注视标志的次数和认读时间的变化,同时记录驾驶员对认读标志的注视持续时间变化.采用BHS6型眼动仪自带的分析程序EyeNalAnalysis Software,对试验原始数据进行初步处理和分析,最后采用SPSS13.0数据分析软件对数据进行统计处理,得出了不同车速对驾驶员认读标志过程中注视行为的影响范围,将为干线公路交通标志牌的设置与改进提供理论依据.

眼动交互中对象排列方式对作业绩效的影响(英文)

由于人眼注视的方位能够表达用户的兴趣中心等信息,使得基于眼动的用户界面备受关注,同时眼动也成为攫取当前认知加工过程的一个窗口。本研究采用2排列方式×6目标项位置的被试内设计,主要考察了眼动人机界面中交互对象的不同空间排列方式及目标项位置对选择工效的影响,以期为设计和优化基于视线追踪的人机交互界面的布局提供心理学依据。所获得的主要结论如下:(1)在基于视线追踪的人机交互中,对象水平排列方式优于垂直排列方式;(2)不同对象排列方式影响目标项位置对作业时间的效应模式,对象水平排列时,作业时间随着目标位置右移而线性递增;垂直排列时,作业时间随目标位置下移以非线性方式递增;(3)目标项位置仅影响目标定位时间,目标激活时间不受对象空间排列方式和目标项位置的影响;(4)基于视线追踪的人机交互系统其对象排列方式以水平方式为宜。

基于离散时间马尔科夫链的塔台管制员注视转移差异性研究

为研究塔台管制员在不同工作负荷下注视转移模式的差异,构建了模拟塔台管制的眼动试验平台,根据航班流量密度设计简单和困难2组试验。利用NASA-TLX量表评价被试者在2组试验中的工作负荷,应用离散时间马尔科夫链(discrete time Markov chain,DTMC)计算被试者在兴趣区间的注视一步转移概率,利用SPSS软件分析2组试验中被试在各兴趣区组的注视一步转移概率差异性。结果发现:被试者的工作负荷随航班流量密度增大而增大。航班流量密度增大后,被试者在场面监视雷达区内的注视转移显著增加,由场面监视雷达区向空域监视雷达区和指令栏区的注视转移显著减少,在进程单区内的注视转移显著增加。管制员的注意力更容易向能获取更多信息的区域发生转移。

适用于手机的眼动输入方法研究

眼输入方式以其快速、不易疲劳等优势,成为手机人机交互领域的研究热点。本文研究一种比传统眼动输入方法更适合于手机应用的方法——基于注视姿势的眼动输入方法。首先借鉴前缀编码技术设计12种注视姿势,并运用其实现10个数字的输入,错误输入号码的删除和电话拨打功能。之后设计专用的人机交互界面,实现对用户输入的注视姿势的正确解析和触发,进而实现基于眼动的手机拨号功能。实验结果证明,这是一种更适合应用于手机的、便捷、可行的眼动输入方法。

男女两性的博弈——品特记忆剧《昔日》中的凝视与反凝视

在当代英国剧作家哈罗德·品特的记忆剧《昔日》中,男主人迪利与访客安娜分别构建利己的"昔日"记忆,来对女主人凯特施以凝视,以获得控制凯特的权力。迪利在凝视中展现出父权对女性的贬低与控制欲;安娜代表父权式的激进女性主义,意图通过凝视规训同性;凯特并未成为二者凝视的消极客体,而是主动反凝视,运用话语重构昔日,以摆脱被规训的地位,消解凝视主体,建构起独立自主的女性新形象,呼应了当时的女性主义运动浪潮。

自行车骑行者眼动特征研究

为了研究城市道路自行车骑行者眼动特征,选择了西安市典型城市路段为试验路段,采用i View ETG眼动仪设备实测自行车骑行者眼动数据。选取注视时间、扫视幅度、扫视速度为眼动指标,分析了自行车骑行者眼动时间、扫视幅度、扫视速度的分布情况。研究结果表明,自行车在城市路段骑行主要以扫视获取交通信息,自行车骑行者的扫视幅度、扫视速度要远高于机动车驾驶员。研究成果能够为非机动车的安全骑行提供指引,为城市慢行交通设施设计提供参考。

山区双车道公路作业区驾驶员的注视特性

中国山区双车道公路具有里程长、交通量大、超荷载运行等特点,大部分已进入养护期。受地形地貌限制,养护作业区路段事故频发,严重影响了运输效率。在大量实地数据采集的基础上,通过心生理理论与数理统计法分析,山区双车道公路作业区路段不同交通流状态下驾驶员的心生理变化规律,确定了山区双车道公路作业区路段驾驶员注视时间阈值,最终分析出驾驶员不同注视点的注视时间值与心生理特性。结果表明,山区公路作业区驾驶员的注视时间阈值为381 ms;路面障碍物、过渡段路面、前车车尾为驾驶员在作业路段关注最多的点。

一种低复杂度的实时视点跟踪方法

针对目前已有的视点跟踪算法普遍存在的算法复杂度较高,难以实现实时性问题,提出了一种低复杂度的快速视点跟踪方法,先捕获红外光源下的人脸图像,使用高低两次阈值处理后,通过8个方向的游程长来检验红外反射点,从而定位瞳孔,之后利用与瞳孔-反射点距离向量的映射关系来确定用户在屏幕上的注视点坐标.结果表明,该方法在在保证精度的同时,满足了高分辨率下实时性处理的要求.

草原公路随机风险点驾驶人注视及视觉转移特征

为了分析草原公路行车环境常见随机风险点驾驶人的动态视觉特征,将随机风险点按照相对位置及所处状态进行分类,选取14名驾驶人开展典型草原公路实驾试验,使用I view X HED眼动仪同步采集驾驶人的眼动数据,对比分析驾驶人行经不同类别风险点的注视时长、注视次数及注视点转移特征及差异性。研究结果表明,驾驶人在有随机风险的情形下平均注视时长均较长,且在路内停车风险点处注视时长最长,超车切入与路侧动物风险点相近,路侧停车次之,注视次数规律则相反。一旦出现随机风险时,驾驶人除了将道路区域作为主要获取信息区域外,还会选择风险点所处的区域作为辅助区域来补充信息的获取,且对处于运动状态的风险关注程度更多。在路内随机风险点驾驶人注视区域相对集中,视觉转移路径较单一,而在路侧随机风险点,驾驶人的注视区域广,注视转移路径分散,无序性增加,带来的视觉负荷更大。

“和”：谭恩美长篇小说伦理思想的核心

谭恩美的长篇小说表现了一种以"和"为核心的伦理思想,这种伦理思想体现在小说中的与"和"相关的正向与反向的伦理景观及其两者的辩证统一上。正向与反向的伦理现实构成了一种复杂的伦理结构,由此产生了少有的思想张力,并给其小说带来了一种引人入胜的艺术境界与艺术力量。其小说中对"和"的正向与反向、东方与西方、阴界与阳间的描写,引起我们对"阴阳凝视"、"时空混合体"等问题的思考。以"和"为核心的伦理思想的提出与探索,对于当今世界人与人、人与自然、东方与西方关系的处理,具有重要的启示意义。

交互界面输入模式对目标指点绩效的影响

目的探索指点交互界面输入模式对目标指向与辨别反应任务绩效的影响。方法28名被试采用凝视输入(驻留时间为400 ms/500 ms/600 ms/700 ms四个水平)、视线定位-按键确认输入(眼手双通道输入)、鼠标指点、触控板指点四种交互界面输入模式,完成辨别反应任务,基于任务完成时间、正确率指标对任务绩效进行评估。结果鼠标指点交互界面输入模式和眼手双通道交互界面输入模式的正确率高且任务完成时间短。触控板指点也具有很高的正确率,但任务完成时间显著长于其它交互界面输入模式。驻留时间阈值对凝视输入模式下的任务完成时间影响较小,但对正确率的影响较大:当驻留时间为700 ms时,凝视输入的正确率与触控板、眼手双通道输入无显著差异;随着驻留时间的缩短,凝视输入模式下的正确率显著下降,特别是驻留时间从500 ms缩短到400 ms时,辨别反应任务的正确率急剧下降。结论在辨别反应任务中,鼠标输入和眼手双通道交互界面输入模式的效能整体优于触控板指点和凝视交互界面输入模式;通过凝视交互界面输入模式进行目标辨别与选取时,推荐驻留时间设置不低于500 ms。

基于多信息的疲劳状态识别方法

基于机器视觉的疲劳检测方法具有非侵入性、快速、准确、全天候可操作等特点,逐步成为国内外研究热点,但该方法容易受复杂光照、驾驶员位姿变化的影响。针对此问题,对复杂光照和位姿变化对驾驶员疲劳检测的影响进行了深入研究,提出基于实时增强约束局部模型的多信息疲劳检测方法。对采集得到的图像进行实时高动态范围增强处理;对增强后的图像进行驾驶员人脸建模,提取驾驶员的视线、眼部PERCLOS特征;最后建立基于贝叶斯置信网络的多信息融合的疲劳状态检测识别方法。实验结果表明,该方法对于复杂光照和位姿变化情况下的驾驶员疲劳状态检测具有较强的稳健性。