Utilizzando misure di elettroencefalografia e registrazione Video di alta qualità per l'analisi di percezione visiva del contenuto multimediale

Lo scopo di questo metodo

Questo metodo propone un doppio protocollo per la rilevazione di ammiccamento dell’occhio. L’obiettivo è quello di analizzare la percezione visiva di visualizzatori di contenuto multimediale, creato appositamente per questa indagine, utilizzando sistemi di registrazione video HD e le registrazioni di EEG.

La spiegazione razionale dietro lo sviluppo e/o utilizzo di questo metodo

Ogni eyeblink nasconde flusso visivo per 150-400 ms^1,2. Lampeggia significa che è fisiologica^3,4,5 e psicologico^6,7 funzioni. La connessione tra tasso di attenzione ed eyeblink è stata studiata e dimostrata in diversi studi⁸. Un maggiore livello di attenzione diminuisce eyeblink tasso e secondo studi precedenti, gli esseri umani condividono un meccanismo per controllare i tempi di lampeggi che cerca il momento migliore per evitare la perdita di informazioni visive importanti⁹. Così, analizzando eyeblink comportamento degli spettatori quando guardando schermi potrebbe fornire informazioni per quanto riguarda il livello di attenzione per i contenuti multimediali.

Un metodo per la rilevazione del tasso spontaneo eyeblink è utilizzando elettrodi EEG per registrare l’attività elettrica. Ammiccamento dell’occhio possa essere facilmente individuati da prefrontale ed electrooculogram elettrodi collegati ad un sistema di registrazione EEG. Nella maggior parte delle analisi EEG, ammiccamento dell’occhio è considerati artefatti. Per questo motivo, molti pacchetti di software progettati per l’analisi dei dati EEG hanno eyeblink rilevatori¹⁰. Il vantaggio dell’utilizzo di EEG per la rilevazione di ammiccamento dell’occhio è l’alta risoluzione temporale (nell’ordine di millisecondi) e la possibilità di registrare effetti cervello delle diverse narrazioni e tagli nei film sincronizzati con quelli ammiccamento dell’occhio – una questione aperta per ulteriori Studio. Registrazione volti dei partecipanti con una telecamera HD può essere anche utile per corrispondenza/contrasto scopi⁹.

I vantaggi rispetto ai metodi alternativi con riferimenti a studi pertinenti

Esistono diversi metodi per il conteggio degli occhi lampeggia. Alcuni strumenti dedicati per la rilevazione lampeggia sono bobine magnetiche, fasci di luce a infrarossi (IR), rilevatori di movimento optoelettronici con analisi del movimento dell’occhio come tecniche di eye tracking e diverse tecniche basate su segnali bioelettrici, ad es., elettrooculografia (EOG), elettromiografia (EMG) ed EEG. Un’altra opzione più precisa, ma che richiede tempo manualmente conta lampeggia da una registrazione video frame-by-frame¹¹. Le tecnologie oggi possono essere classificate in due gruppi: a) contatto privo di registrazione che include due modalità, la rilevazione di lampeggio diretto utilizzando computer vision e rilevamento blink non in linea utilizzando eye tracking e b) contatto-base registrazione utilizzando segnali biologici attraverso EOG ed EEG dispositivi^12,13.

Il sistema di eye tracking è una tecnologia ampiamente utilizzata, che vanno dal tradizionale design passivo basato su immagine agli approcci vicino-infrarosso-base attivi pricipalmente usati oggi con una fotocamera ad alta risoluzione. Quest’ultimo sfrutta le proprietà riflettenti della pupilla sotto illuminazione IR¹⁴. Il concetto alla base di metodi moderni di eye tracking è allievo centro corneale riflessione (PCCR), che coinvolge una fotocamera il centro della pupilla, dove la luce si riflette dalla cornea di verifica. Tuttavia, c’è una mancanza di algoritmi di rilevamento blink pubblicato per protocolli di eye tracking. Inoltre, anche se i diversi modelli di eye tracking sul mercato forniscono software integrato con blink detection, il codice sorgente non è sempre fornito dai produttori, che lo rende difficile da modificare o sapere come gli algoritmi di lavoro¹². Inoltre, durante gli esperimenti con eye tracking ci sono eventi che causano perdita di dati, come il tracking ritardi e significativo testa o lo sguardo di movimenti. La zona degli occhi è molto piccola in cattura video, che è un problema per il calcolo della durata del batter, e che a volte presenta vari tipi di artefatti¹⁵.

In questo esperimento, vengono utilizzati metodi EEG ed EOG. EEG non è solitamente utilizzato da solo per rilevare ammiccamento dell’occhio. Tuttavia, analizzando ammiccamento dell’occhio registrato con elettrodi EEG è una procedura standard per lo studio degli spostamenti della palpebra. Questa procedura consente ai ricercatori di avere informazioni di esattamente quando ammiccamento dell’occhio si svolgono. Il modello più comune di segnale per la rilevazione lampeggia è quella dei punti di picco, che rappresenta le risposte di movimento verticale. Ci sono parecchi picco rilevamento algoritmi applicabili a crudo EEG, dominio del tempo, o segnali di frequenza-dominio. Processi coinvolti nella identificazione del picco sono rilevamento di picco, estrazione di caratteristiche e classificazione. Ammiccamento dell’occhio hanno un notevole effetto sui canali frontali del segnale EEG. In genere, ammiccamento dell’occhio è rilevati in EEG utilizzando una soglia di ampiezza pre-determinato¹⁶. Gli algoritmi del software di analisi utilizzati in questo esperimento si basano sulla deviazione standard dei segnali e quadratico medio (RMS) del segnale EEG pre-filtrato; sono open source e disponibile per la comunità scientifica¹⁷. Tuttavia, alcuni movimenti di occhio non comportino ammiccamento dell’occhio possono provocare l’attività elettrica che può essere fonte di confusione. Per questo motivo, un secondo metodo – registrazione facce degli spettatori con una videocamera HD – permette ai ricercatori di abbinare ammiccamento dell’occhio contando manualmente. Con tale metodo doppia, l’investigatore realizza una matrice di ammiccamento dell’occhio che possa essere facilmente analizzati con strumenti statistici.

Di conseguenza, il metodo proposto esegue una triangolazione di dati con due diverse fonti per convalidare l’ammiccamento dell’occhio rilevati. Questo metodo si basa su Nakano et al indicazioni⁹ per conferma. Allo stesso tempo, permette anche ai ricercatori di raccogliere informazioni di attività cerebrale e la banda di frequenza per ulteriori analisi. L’esperimento descritto qui è parte di una più ampia indagine futura gli effetti dei tagli di stile di editing su aree prefrontali e occipital del cervello.

Determinare che se il metodo è appropriato per un’indagine

Questo protocollo sperimentale consente ammiccamento dell’occhio degli spettatori, mentre la visione di contenuti video per essere studiato sotto tre condizioni sperimentali. In primo luogo, tasso di eyeblink viene rilevata utilizzando due tecniche complementari: EEG e video HD registrati. Qui, usiamo un EEG wireless con 20 canali. In secondo luogo, specifici stimoli adattati all’esperimento vengono creati, cosicché il ricercatore può gestire tutte le variabili del contenuto visivo. Qui, tre video con lo stesso stile di editing video narrativo, ma diverso sono stati creati. La narrazione ha consistito di un uomo che entrato in una stanza, seduti a una scrivania, manipolato con tre palle, aperto un computer portatile, visto le informazioni in alcuni libri, digitato qualcosa sul computer portatile, chiuso, mangiato una mela, visto direttamente nella fotocamera e uscì dalla stanza. Gli stimoli dei video tre ultimi 198 s ciascuno. Il primo era un film One-Shot; il secondo è stato modificato secondo le regole classiche di stile hollywoodiano con 33 diversi colpi; e il terzo è stato modificato seguendo le regole di MTV-stile con 79 colpi. Uno stimolo di quarto è stato anche presentato in cui la narrazione era identica, ma il formato è una rappresentazione reale con un attore invece di un video. Questo stimolo non video quarto non è stato utilizzato in uno studio iniziale delle differenze di stile di editing, ma è stato utilizzato in un’indagine per diversa per confrontare eyeblink-tasso differenze tra rappresentazione reale e schermato media⁸. In terzo luogo, diversi gruppi di partecipanti sono selezionati a seconda della loro precedente esperienza nell’analisi visiva dei video. Lo scopo è quello di determinare le differenze nei tassi di eyeblink di gruppi tematici guardando gli stessi stimoli visivi. In questo caso, 40 soggetti hanno preso parte all’inchiesta. Metà di loro erano professionisti dei media (16 maschi e 4 femmine; età 30-56 anni, con un’età media di 44,15 ±7.15 anni) e il resto erano professionisti non multimediale (15 maschi e 5 femmine; età 28-56 anni, con un’età media di ± 43.25 8,59 anni). Professionisti dei media sono stati scelti con il criterio di più di 6 anni di esperienza nel prendere le decisioni relative al editing di contenuti multimediali nel loro lavoro quotidiano.