Einen Blick auf ihre eigenen: Erfassung der egozentrischen Sicht von Säuglingen und Kleinkindern mit Head-Mounted-Kameras
Summary
Säuglinge und Kleinkinder zeigen Sie die Welt in grundlegend anders als ihre Eltern. Head-mounted-Kameras bieten einen gefügig Mechanismus um den Säugling visuelle Umgebung zu verstehen. Dieses Protokoll bietet Leitprinzipien für Experimente im Haus oder im Labor, den egozentrischen Blick auf Kleinkinder und Säuglinge zu erfassen.
Abstract
Säuglinge und Kleinkinder zeigen Sie die Welt, in einer einfachen sensorischen Ebene in grundlegend anders als ihre Eltern. Dies ist vor allem auf biologische Zwänge: Säuglinge besitzen unterschiedliche Körperproportionen als ihre Eltern und die Fähigkeit, ihre eigenen Kopfbewegungen Steuern weniger entwickelt ist. Solche Einschränkungen begrenzen den visuellen Input zur Verfügung. Dieses Protokoll soll Leitprinzipien für Forscher mit Head mounted Kameras, um den wechselnden visuellen Input erlebt durch die Entwicklung Kleinkind zu verstehen. Erfolgreicher Einsatz des Protokolls erlauben Forschern zu entwerfen und Ausführen von Studien des sich entwickelnden Kindes visuelle Umgebung zu Hause oder im Labor. Von dieser Methode können die Forscher eine Gesamtansicht aller möglichen Elemente im Sichtfeld des Kindes kompilieren. Diese Methode misst nicht direkt genau was das Kind sieht. Durch die Kombination kann diesen Ansatz mit maschinellem lernen Computer-Vision-Algorithmen, Hand-Codierung, und Forscher ein High-Density-Dataset veranschaulichen die wechselnden visuellen Ökologie des wachsenden Säuglings produzieren.
Introduction
Jahrzehntelang haben Psychologen versucht, die Umwelt des Kindes entwickeln, verstehen die William James berühmt beschrieben als ein “aufblühen, brummt Verwirrung1.” Die alltäglichen Erfahrungen des Säuglings sind in der Regel durch Dreharbeiten naturalistischen Wiedergabe mit den Sozialpartnern aus einer Third-Person-Perspektive untersucht. Diese Ansichten von der Seite oder oben zeigen in der Regel unübersichtlich Umgebungen und eine gewaltige Anzahl von potenziellen Referenten für jedes neue Wort, dass ein Säugling2hört. Für einen außenstehenden Beobachter Jamess Beschreibung ist geeignet, aber diese stationär, dritte-Person-Perspektive ist nicht die Art und Weise, die ein Kind die Welt sieht. Ein Kleinkind ist näher am Boden und kann durch ihre Welt, Objekte näher zu bringen, für die visuelle Exploration bewegen. Eine Third-Person-Ansicht einer Eltern-Kind-Interaktion ist in Abbildung 1dargestellt. Hervorgehoben sind die grundlegenden Unterschiede zwischen ihrer Perspektiven. Vielleicht ist die Eingabe, die Säuglinge erhalten nicht annähernd so chaotisch, wie von Eltern und Wissenschaftlern erwartet. Methoden mit Head mounted Kameras soll der Säuglinge Erfahrung aus einer Ego-Perspektive zu erfassen, um zu verstehen, die visuelle Umgebung, die ihnen während der gesamten Entwicklung zur Verfügung.
Head mounted Kameras, getragen auf einer Mütze oder einem Stirnband, sorgen für ein Fenster in dem Moment zum visuellen Erfahrungen des dritten Kindes. Aus dieser Perspektive wird die Studie der Struktur und Gesetzmäßigkeiten in des Kindes Umgebung ersichtlich. Head mounted Kameras ergaben Säuglinge visuelle Erlebnisse von Händen, weitgehend dominiert werden sowohl ihre eigenen und ihre Sozialpartner und das Gesicht-sieht aus, einst als unerlässlich für den Aufbau der gemeinsamen Aufmerksamkeit, sind viel seltener als erwarteten 3. Head-mounted-Kameras haben auch gezeigt, dass Säuglinge und ihren Bezugspersonen Momente, wenn Objekte optisch dominant und zentriert in den Säugling Sichtfeld (FOV) schaffen, Verringerung der Unsicherheit auf Objekt-Label Abbildung4.
Head mounted Kameras erfassen die Säuglinge First-Person Ansicht basierend auf Kopfbewegungen. Diese Ansicht ist nicht perfekt synchron oder repräsentativ, Säugling Augenbewegungen, die nur in Verbindung mit einem Eye-Tracker erfasst werden können. Zum Beispiel erstellt eine Verschiebung der nur die Augen und dabei den Kopf stationäre oder eine Verlagerung des Kopfes und dabei den Blick auf ein Objekt, eine Fehlstellung zwischen der Säuglinge tatsächliche FOV und derjenige von den Kopf Kamera eingefangen. Dennoch center während Spielzeug spielen, Säuglinge in der Regel die Objekte, die sie besuchen, ihren Kopf, Augen und die Lage des Spielzeugs mit ihrem Körper Mittellinie5ausrichten. Fehlstellungen sind selten und werden in der Regel durch kurzzeitige Verzögerungen zwischen eine Verschiebung des Auges und die begleitenden Kopf drehen3erstellt. Kopf-Kameras sind daher nicht gut geeignet zur Erfassung der schnelle Dynamik der Veränderungen in der Aufmerksamkeit. Die Stärke der Head mounted Kameras liegt bei der Erfassung der visuellen Alltagsumgebung, enthüllt die visuelle Inhalte verfügbar für Säuglinge.
Das folgende Protokoll und Vertreter Ergebnisse zeigen wie Head mounted Kameras können verwendet werden, um die visuelle Umgebung von Säuglingen und Kleinkindern zu studieren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dieses Papier beschreibt die Grundlagen für die Anwendung von Head mounted Kameras für Kleinkinder ihre egozentrische visuelle Szene zu erfassen. Handelsübliche Kopf Kameras sind ausreichend für die überwiegende Mehrheit der Studien. Kleine, leichte und tragbare Kameras sollten in einem weichen Stoff Mütze oder Stirnband aufgenommen und auf den Kopf des Kindes angewendet. Einmal erfolgreich entwickelt und umgesetzt, kann eine Vielzahl von Experimenten, sowohl in der häuslichen Umgebung als auch im Labor Einstellun…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren danken Dr. Chen Yu für seine Beratung bei der Erstellung des Manuskripts und für die Daten, die im Abschnitt Vertreter Ergebnisse verwendet. Wir danken die teilnehmenden Familien, die vereinbart, die Dreharbeiten des Protokolls sowie Lydia Hoffstaetter für ihre sorgfältige Lektüre dieser Handschrift und in den Figuren verwendet werden. Diese Forschung wurde unterstützt von den National Institutes of Health Zuschüsse T32HD007475-22 (J.I.B., D.H.A.), R01 HD074601 (S.U.), R01 HD028675 (S.B., L.B.S.) und F32HD093280 (L.K.S.). BCS-1523982 (S.B., L.B.S) und Karriere IIS-1253549 (S.U., D.J.C.), die National Science Foundation Graduate Research Fellowship Programm #1342962 (S.E.S.), National Science Foundation gewährt und von der Indiana University durch die aufstrebenden Bereich Forschung Initiative – lernen: Gehirn, Maschinen und Kinder (J.I.B., S.B., L.B.S.).
Materials
| Head-camera | Looxcie | Looxcie 3 | |
| Head-camera | Watec | WAT-230A | |
| Head-camera | Supercircuits | PC207XP | |
| Head-camera | KT&C | VSN500N | |
| Head-camera | SereneLife | HD Clip-On | |
| Head-camera | Conbrov | Pen TD88 | |
| Head-camera | Mvowizon | Smiley Face Spy Button | |
| Head-camera | Narrative | Clip 2 | |
| Head-camera | MeCam | DM06 |
References
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