实验心理学仪器使用手册

实验心理学仪器使用手册内容摘要：

，粘贴粉和导线 *网络实时数据采集记录 *台式机或笔记本系 统 在汽车驾驶员和飞行员工作状态研究时，无论室内模拟或室外实际环境中， faceLAB都提供了高精度和宽泛的工作条件。 新的 faceLAB4采用 LEADINGEDGE活动照明技术，提高了注视分析的精度和可靠性；双图独立示踪，如果受试者距离足够近，就可以得到瞳孔的尺寸和眼球转动。 如果条件不够好， faceLAB仍可作为普通眼动仪使用。 faceLAB的眨眼分析和 PERCLOS疲劳评估，可以实时分析疲劳和睡意状况，包括眼睑运动的细节数据，测量是基于眼睑的位置而不是瞳孔或角膜的开闭。 faceLAB不采用传统眼动仪的射 频，超声或电磁方法，消除了接触干扰，其独一无二的视频追踪系统提供了单一的数据流，无须综合多个文件以获得结果。 faceLAB无须独立的头部示踪系统，复杂的校准；可以允许受试者在一定范围内运动和变换姿势。 faceLAB采用特殊技术使儿童和不配合受试者的校准更加容易。 faceLAB自动产生注视方向、头部位置和眨眼信号输出，实验室中我们有数字模拟平台和分析工具软件，进行眼动实验时不受屏幕限制， faceLAB使受试者处于真实三维环境中，受试者离开观察区域后或系统突然移动及受阻挡后 faceLAB可立即恢复工作。 可 适用于各种脸型，眼睛和多数眼镜，并可以在阳光下或暗房中工作，受试者可以距离摄象机几十公分到几米远。 faceLAB采用的不是传统的角膜反射技术，而是用一对立体摄象机测量数据记入硬盘或经过网络传输。 在宽敞的测试环境中，受试者可以充分展示人的自然行为，受试者自动校准一次后，数据以后可以继续使用。 EyeTrace XY 1000 眼动仪 用于双目水平和垂直眼睛移动测量 概述 这是可以测量、记录和显示双目水平和垂直眼动的新型改进系统。 采样速率高达每秒 1000 个采样集（一个采样集包括 4个坐标），配合台式或手提 电脑使用，连接到计算机的声卡系统上。 它采用红外发光二极管，固态光电检测器和集成电路，它们要装在轻便眼镜内。 特点 178。 使用 4光电检测器测量每个眼睛的水平和垂直运动 178。 采用了伺服控制照明系统以提高稳定性 178。 能够达到 1000Hz记录速率（水平和垂直坐标每秒 1000个采样集） 178。 外部连接容易，插到台式计算机的声卡或手提电脑的声学系统上 178。 使用先进的数字滤波和解调， CPU占用率小于 10%（ PII 266MHz） 178。 外部电子电路由 2个 AA电池供电。 配套的可充电 NiMH电池可工作 4小时，包括电池充电器，碱电池可工作10小时。 178。 使用舒适的眼睛和细圆电缆 178。 包括眼镜，外部电路盒，必须的电缆、软件和指导书 软件 EyeTrace XY 1000在我们的通用平台 Orbit EyeTrace软件下工作，包括 Windows98， NT。 系统会将测量结果记录到文件中同时显示测量结果。 本眼动仪包括一些简单的分析程序和一个阅读测试分析程序，还包括刺激物产生程序和显示程序。 测量和记录原理 178。 使用红外线发光二极管（ LED），用调制光（ 2450Hz）照明眼睛。 一个光电检测器用来稳定 LED的光输出幅度。 178。 从眼睛反射的光由 4个 水平和垂直放置的光电检测器接收。 两个光电流相减的结果就是眼位置信号。 178。 左右光电流相减为水平眼动，上下光电流相减为垂直眼动。 178。 垂直信号移相 90o,与水平信号混合。 178。 系统借助计算机声卡的输入和输出。 声卡输出提供 LED调制信号，声卡输入使计算机处理测量得到的红外光电流。 178。 软件数字信号处理：带通滤波器 2450177。 500Hz，同步解调器的输出频率固定为 1000Hz，可选第二采样滤波器（输出频率 500/250/100Hz ），可选标定特性减少了翻转和倾斜误差。 技术数据 输出测量频率： 1000/500/250/100Hz 测量范围：水平177。 15o，垂直177。 10o 眼镜孔径：水平177。 30o，垂直177。 20o 线性度： 10% 分辨率： EyeLink II 高速眼动追踪 系统及操作简介 Outlines： 一、眼动实验室建设简介： 二、 EyeLink II 系 统简介： 三、 EyeLink II 操作简介： 四、眼动仪应用（眼动研究）简介： 一、西南师大眼动实验室简介 1 “行动计划”资金，整个实验室耗资 50万 RMB。 其中， EyeLink II型眼动仪价值 4万美金。 我系是内地第四家购买此设备的高校（北师大、首师、浙大， CUHK）；第一家从国内直接向 外商购买的。 加拿大多伦多大学的 Reingold amp。 Stamp发明， SR Research ，最初由德国 SCL公 司代理，目前已售出 200台。 第二代比第一 代速度更快。 公司网址： 2 眼动实验室于 2020年底建成，耗资十余万（见照片 1）。 实验室采用隔音隔光设计，被试在实验时，与外界有三层隔离。 最近的是一层玻璃墙，主试可以透过墙体观察被试。 室内配有分体式空调，环境舒适。 还装配有摄像、录音、投影、打印等 设备，可以进行动景眼动研究。 二、 EyeLink II 系统简介 1 系统配置和要求： Host PC： 900 MHz 以上 CPU； 4080 GB 硬盘 ；操作系统 :Win98SE/Win2020 ；显卡， 1024x768以上分辨率， 256色； 512MB内存 ；反应板 （ IBM679217C， 1。 6G） Subject PC：最快的 CPU以保证信息迟滞 ( 1 GHz ) ； 512 MB内存，以储存位图 ；操作系统： Win2020/Win XP ； 60 GB硬盘 ；高速显卡，至少 32 MB显存， 驱动程序支持高刷新率和 DirectX 8.；一个 19显示器，支持高扫描频率（垂直 150 Hz，水平 93 KHz）。 二、 EyeLink II 系统简介 2 EyeLink II 的主要特点： • 高速记录双眼位置，数据采集率高达 500Hz。 • 优越的空间解析度（ 176。 ） ,低噪音（ 176。 RMS）。 • 准确度，平均注视位置误差 176。 • 头部自由 — 没有扣合带、颚托或其他固定装置。 • 两种工作方式 — 瞳孔或瞳孔 角膜记录。 • 头盔装置案工效学原理设计，轻便耐用。 • 和大 多数眼睛或隐形眼镜兼容。 • 易于设置、校正和确认。 • 实时操作反馈。 • 在线数据分析，可分辨眼跳、注视、回扫等眼动模式。 • 强劲的应用程序界面（ API）。 • 与 EyeLink其他应用软件兼容。 EyeLink II 系统概览 眼动追踪原理 人们一直认为基于视频的眼动追踪系统最容易装配和操作。 但是，这种系统的欠缺之处在于数据采集率太低，空间分辨率不高，噪音高且容易造成数据缺失。 EyeLink公司使用定制的高速相机和高敏度图像处理技术研制的系统改变了这种现状。 第二代 EyeLink系统拥有优异的解析度（ resolution噪音限度＜ ○＝＞和数据采集速度（每秒钟 500次取样），据称是同类产品中性能最优异的。 这种性能使得该系统的速度噪音非常低，是理想的眼跳分析（ saccade analysis）和眼动追踪工具。 此外，实时的注视位置数据传输的延迟（ delay）只有 3毫秒，所以很适合注视跟随（ gazecontingent）的显示。 EyeLink II系统包括一个有皮质护垫的头盔，头盔上固定有三个微型摄像机。 头盔的重心较低，稳定性好而旋转惯性 较小，使得整个系统轻巧便利，令被试在实验中感觉舒适，不易疲劳。 系统没有使用镜子，操作简便。 两个分开的摄像机保证既可以进行双眼追踪，又能够任意选择被试的优势眼而不用像大多数头盔式眼动仪那样进行机械调整。 每个摄像机都有嵌入式照明装置，经过数字校正可以满足全视野的照明需求，同时，还可以对周围环境的照明条件进行数字校正。 这些保证了系统捕捉瞳孔的优越能力。 头盔上还整合了一个微型的光学头部追踪摄像机，这保证了被试在实验中即使有自然的小范围头部移动和说话也仍能保持对注视点的准确追踪。 这种光 学镜头有极低的噪音水平，使得计算出的注视位置数据和真正的眼睛位置数据间只有微小误差，从而保证这些数据可用来进行眼跳分析。 相反，其他采用磁镜头头部追踪设备的头盔式眼动仪的角度噪音太大，限制了其注视位置数据的应用。 EyeLink追踪眼动的原理是首先利用头镜校正，保证面部与屏幕平行，从而视线与屏幕中央垂直。 这时，屏幕四角的发射器成为视平面的原点。 进一步经过眼镜校正，将视线和屏幕坐标一一对应起来 —— 即所看的坐标点就是记录的坐标点。 三、 EyeLink II 操作简介： EyeLink II 的图形用户界面（ Graphic User Interface， GUI） 该界面友好而直观，用户可以通过 7个窗口对眼动仪进行独立控制： 镜头设置（ Camera Setup） 设置选项（ Setup Options） 校正窗口（ Calibration Screen） 确认窗口（ Validation Screen） 漂移修正窗口（ Drift Correction Screen） 输出窗口（ Output screen） 数据记录窗口（ Data Recording Screen） 1 实 验准备工作（ Pre – Ex） • EL II 有一系列 configuration files，通过对它们的设置可以控制眼动仪。 以下将逐个分析。 • 在开始记录眼动之前，要正确地设置眼球和头部镜头并对被试的视线和头部位置进行校正和确认，确保瞳孔位置和屏幕位置一一对应。 • 设置和校正不恰当将直接影响数据的准确性。 2 系统设置：安置头盔（ Headband） 安置头盔需要不断练习才能 又准又快。 头盔不能太紧， 最好从后往前戴，现紧前螺 栓，后紧顶螺栓，抵住耳朵。 设置镜头时可以参照屏幕进 行，要求 前杆与面部平行， 头镜位于额中，眼镜不挡视 线。 2 系统设置： 设置头镜（ Head Camera） EyeLink正是利用屏幕四角固定的红外线发射器作为坐标来保证视线 和屏幕中央垂直。 屏幕的刷新率为 800179。 600，因此，数据也以次坐 标系标定视线位置。 为避免噪音，一般会尽量避免实验环境中特别 是被试后方的光源，眼镜旁各附有两个光源，可以满足给眼睛供光 的需求。 2 系统设置： 设置眼镜（ Eyes Camera） 一看距离，二看高度，三看偏斜，四看中心，五看焦距。 2 系统设置： 设置镜 头感光度（ Thresholding the Cameras） 实际上就是瞳孔的透光度，它可以自动 或手动调节，调节时只需按键盘上下箭 头键，非常方便。 过低的阈限会造成阴影，而过高的阈限 会增加噪音量。 2 系统设置：镜头设置窗口 2 系统设置： GUI 设置选项。 2 系统设置： 设置镜头感光度（ Thresholding the Cameras） 实际上就是瞳孔的透光度，它可以自动 或手动调节，调节时只需按键盘上下箭 头键，非常方便。 过低的阈限会造成阴影，而过高的阈限 会 增加噪音量。 2 系统设置：镜头设置窗口 2 系统设置： GUI 设置选项。 2 系统设置： Calibration Screen 2 系统设置： Validation Screen 2 系统设置： Drift Correction Screen 2 系统设置： Output Screen 2 系统设置： Data Recording Screen 3 软件介绍： Windows SPC 软件结构 3 软件介绍： 程序导向的模板层级结构 • 所有模板都基于“ simple“。 • 每一模块完成某个特 殊功能。 3 软件介绍： Programming – Oriented Templates • Simple: 基础的实验模板，引导其他所有模板的结构。 • Text: 引导位图的使用。 它显示包括源代码在内的四个版面的文本。 • Picture: 类似于 Text，但只显示两张图片 (BMP files) ，从硬盘装载。 • Eyedata: 引导实时联线数据的使用，显示眼动位置指针的同时进行记录，然后从试验中回放数据。 • Gcwindow: 运行一个快速注视跟随窗口（ gazecontingent window），可以用图片也可以用文本作为材料。 • Control: 使用注视点数据对窗口中的特定项目进行选择，可用来开发眼控计算机界面。 3 软件介绍：模板主程序 () • 初始化（ In。