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第一部分 人类视觉系统介绍3

第1章 视觉注意力3

1.1视觉注意力：历史回顾4

1.1.1 Von Helmholtz的“哪里”假设4

1.1.2 James的“什么”假设4

1.1.3 Gibson的“怎么”假设5

1.1.4 Broadbent的“选择性滤波”理论5

1.1.5 Deutsch J A和Deutsch D的“重要权重”理论5

1.1.6 Yarbus、Noton和Stark的“扫描”路径理论7

1.1.7 Posner的“聚光灯”理论9

1.1.8 Treisman的“整合”理论9

1.1.9 Kosslyn的“窗口”理论9

1.2视觉注意力和眼动跟踪10

1.3总结和导读11

第2章 人类视觉系统的神经底质13

2.1眼睛16

2.2视网膜17

2.2.1外层19

2.2.2内核层19

2.2.3神经节细胞层19

2.3视束和M/P视觉通路20

2.4枕叶皮质及以上区域22

2.5总结和导读23

第3章 视觉心理物理学25

3.1空间视觉25

3.2时间视觉28

3.2.1周边视觉的运动感知30

3.2.2在视觉边缘检测运动的灵敏度30

3.3色彩视觉31

3.4视觉显示注意力设计的启示32

3.5总结与扩展阅读32

第4章 眼动的分类与模型34

4.1眼外肌与眼动系统34

4.2跳视36

4.3平滑尾随38

4.4注视39

4.5眼球震颤39

4.6眼动分析的意义39

4.7总结与进一步阅读40

第二部分 眼动跟踪系统43

第5章 眼动跟踪技术43

5.1眼电图法43

5.2巩膜接触镜/搜索线圈法44

5.3眼图照片或眼图录像法45

5.4基于视频的瞳孔/角膜反射法46

5.5视线跟踪与动作捕捉49

5.6总结与进一步阅读50

第6章 头戴式系统的硬件安装51

6.1集成的关键和要求51

6.2系统安装54

6.3克莱姆森大学系统安装中的经验教训55

6.4总结与进一步阅读56

第7章 头戴式系统软件开发58

7.1眼动仪系统屏幕坐标系的映射58

7.1.1将屏幕坐标系映射到三维视锥59

7.1.2屏幕坐标系到二维图像的映射60

7.1.3测量眼动仪系统屏幕坐标系范围60

7.2鸟群跟踪器坐标映射62

7.2.1获得变换的视线矢量63

7.2.2获取变换的向上矢量64

7.2.3任意矢量变换64

7.3 3D注视点计算65

7.4虚拟的视线交点坐标68

7.4.1线与平面的交点68

7.4.2点在多边形内问题70

7.5数据表示与存储71

7.6总结与进一步阅读72

第8章 头戴式系统的标定73

8.1软件实现75

8.2辅助标定程序79

8.2.1内部二维标定79

8.2.2内部三维标定81

8.3总结及进一步阅读83

第9章 桌面式系统硬件安装84

9.1集成问题及需求85

9.2系统安装86

9.3从克莱姆森硬件安装中学到的课程88

9.4总结和进一步阅读89

第10章 桌面式系统软件开发90

10.1 Linux Tobii客户端应用程序界面91

10.1.1 Tet Init91

10.1.2 Tet_ Connect和Tet Disconnect92

10.1.3 Tet_Start， Tet_Stop92

10.1.4函数Tet_ CalibClear、Tet_CalibLoadFromFile、Tet_CalibSaveToFile、Tet_ CalibAddPoint、Tet_ CalibRemovePoints、Tet_ CalibGetResult、Tet_CalibCalculateAndSet93

10.1.5 Tet_ SynchronizeTime和Tet_PerformSystemCheck95

10.1.6 Tet_ GetSerialNumber、 Tet GetLastError和Tet GetLastErrorAs Text95

10.1.7 Tet CallbackFunction96

10.2一个OpenGL/GLUT图形用户界面的简单样例97

10.3警告104

10.4结论和进一步阅读104

第11章 桌面式系统标定105

11.1软件实现106

11.2总结和进一步阅读113

第12章 眼动分析114

12.1信号去噪115

12.2基于停留时间的注视点检测117

12.3基于速度的扫视检测118

12.4三维眼动分析120

12.4.1参数估计124

12.4.2注视分组127

12.4.3眼动数据镜像128

12.5总结与进一步阅读128

第三部分 眼动跟踪方法论131

第13章 实验设计131

13.1形成假说131

13.2查询形式132

13.2.1实验对观察研究133

13.2.2实验室对现场研究133

13.2.3特殊规律研究对一般规律研究134

13.2.4样本人群对单例实验对案例研究134

13.2.5个体自我设计与受试间设计135

13.2.6样例设计136

13.3测量值与分析138

13.4总结与进一步阅读141

第14章 建议的实验指南143

14.1评估计划144

14.1.1数据收集144

14.1.2系统识别147

14.1.3约束147

14.1.4用户选择148

14.1.5现场评估148

14.1.6任务选择148

14.2实践建议149

14.3考虑动态刺激150

14.4总结与进一步阅读150

第15章 案例学习152

15.1头戴式VR诊断：视觉检测152

15.1.1案例研究便笺154

15.2头戴式VR诊断：三维迷宫导航154

15.3桌面VR诊断：驾驶模拟器155

15.4桌面诊断：可用性157

15.5桌面交互：注视跟随鱼眼镜头166

15.6总结与进一步阅读169

第四部分 眼动跟踪的应用173

第16章 眼动跟踪技术应用的多样性和种类173

16.1总结与进一步阅读174

第17章 神经科学与心理学175

17.1错觉等高线的神经生理学研究175

17.2注意神经科学176

17.3眼动与脑成像179

17.4阅读180

17.5场景感知183

17.5.1艺术感知186

17.5.2电影感知189

17.6视觉搜索189

17.7自然任务198

17.8在其他信息处理任务中的眼动201

17.9总结与进一步阅读203

第18章 工业工程与人因工程204

18.1航空204

18.2驾驶207

18.3视觉检测212

18.4总结和进一步阅读220

第19章 营销与广告221

19.1广告文案测试222

19.2印刷广告223

19.3广告位置226

19.4电视增强228

19.5网页229

19.6商品标签设计231

19.7总结与进一步阅读232

第20章 计算机科学234

20.1人机交互与协同系统234

20.1.1经典的基于眼睛的交互234

20.1.2认知建模235

20.1.3全局易用性237

20.1.4间接的基于眼睛的交互239

20.1.5注意力用户界面240

20.1.6可用性241

20.1.7协同系统242

20.2注视跟随显示243

20.2.1基于屏幕的显示244

20.2.2基于模型的图形显示249

20.3总结和进一步阅读256

总结258

参考文献259