眼動儀的開發現狀及其在運動心理領域的應用

段冠婷

(河北師范大學體育學院 河北石家莊 050000)

眼動儀的開發現狀及其在運動心理領域的應用

段冠婷

(河北師范大學體育學院 河北石家莊 050000)

眼動儀的開發包含了三個技術,分別是電流記錄法、電磁感應法和光學記錄法,這三種技術代表了當代高新技術的最高境界,具有高速、高精確度的特點，無論是角膜法還是虹膜鞏膜反射法，經過長期的技術應用和演進，在技術應用上不僅更加自然，而且也形成了多樣化等發展特點。而生態學研究領域的提高，也促進眼動儀與運動心理領域不斷地結合，使得視覺信息的反饋和獲得達到了有效的更高層次的境界。該文就從心理認知、運動心理領域、反映測試儀等技術的結合方面，圍繞眼動儀的開發現狀及其在運動心理領域的應用展開論述。

眼動儀 電磁記錄法 光學記錄法

作為人腦的主要通道，眼睛的功能就是將外界的信息或者活動情況進行加工，然后傳導到人類的大腦中。隨著運動心理學的發展，體育運動已經成為了一門學科，得到了實踐者和科研人員的重視。人們開始越來越重視運動心理學的重要性。研究方法和新的工具層出不窮，在提高運動心理學的研究領域發揮著重要的作用，作為重要的研究工具，眼動儀就是其中的一項科研發明。

1 眼動儀的開發現狀

這是一個將人眼活動進行研究的專用儀器，能夠將人的心理過程加以展現。現在，眼動的記錄技術可以說已經相當的完善，被開發成產品，形成了一定的產業規模。

1.1 根據調查研究

目前國外眼動儀的開發現狀，主要的有代表性的記錄方法包括直接用肉眼對眼動的情況進行觀察；還有利用閃光燈的高亮度閃動之后形成的視覺后像進行人的眼動的觀察；機械的記錄法是利用頭部的支點、角膜的吸附環狀物、氣動的方法等進行記錄；電流記錄法包括了電流和電磁感兩種方法；光學記錄法，包含了反光法、記錄影視法、光電記錄法等。

目前，直接觀察法等技術已經較為落后，應用較多的是電流記錄法、電磁感應記錄法以及光學記錄法等。

1.2 電流記錄法

采用電流記錄法進行眼動儀生產的法國公司生產的是眼動儀是不能對眼動的軌跡和瞳孔直徑進行記錄和分析的，但是對眼動的水平和垂直方面可以進行軌跡的記錄。

采用電流記錄儀的優勢在于，能夠對頭部的運動進行記錄，但是不會影響記錄的結果。記錄的時候不會直接接觸眼睛，但是能夠記錄眼球的電位差的相對數值，同時對眼動的確切的運動情況加以計算，得到的電位差不同，并且在同一試驗中在不同的時間段進行試驗，測得的數據也可能發生很大的誤差。

1.3 使用電磁感應的方法的眼動儀

電磁感應眼動記錄的系統中，能夠使用硅膠隱性眼鏡片，其中裝有可以進行電磁感應法生產的隱性探測線圈。這種線圈存在電壓的感應，能夠檢測出感應電壓，并且能夠對垂直和水平方向的眼動進行精確的測量，使用這種技術，相當于眼睛佩戴了隱形眼鏡，被測試的視敏度得到了下降并且存在不適感，實驗中的頭部也不能夠移動。

1.4 應用光學記錄法的眼動儀

利用光學記錄的眼動的直接記錄，是目前研究方法較為成熟的技術。現代眼動儀中，對瞳孔和角膜的反射法的記錄能夠將眼動儀的技術推廣到根據虹膜-鞏膜進行反射的原理生產中。例如美國應用科學實驗室生產的EVM3200眼動系統，就是根據虹膜-鞏膜反射法原理生產的眼動儀。

2 國內眼動儀的開發

目前在國內進行眼動儀開發和研制的方法，始于20世紀80年代。最早是紅外光電反射眼動測量系統，通過紅外發光管、光敏管發射的原理來進行眼動的測量。20世紀90年代，西安電子科技大學研制開發出了頭盔式的眼動儀，系統包含了頭箍以及光學系統，瞳孔中心提取系統等，將瞳孔坐標加以疊加，得到了圖像和數據的記錄以及處理軟件。采用雙眼眼動的中精度的方法，利用紅外攝像法獲得雙眼的圖像，將瞳孔中心的坐標加以高速的信號處理，疊合外景圖像。這款儀表的優點在于具有自主知識產權，價格低且能夠擴展和改進，但是缺點在于采用頭盔式的手工制作的方法，重量大且采樣頻率較低。

經過對國產眼動儀的發展歷程和性能的總結，得到的初步的總結，包括了對眼動記錄方法的淘汰，不斷提高眼動儀的記錄速度等。還有一些高新技術是將電子計算機技術與紅外線技術相互結合起來進行定位的。開發和應用日漸趨于自然，眼動儀發生了變化，不再是過去那樣體積巨大不便攜帶，而是更加的小型化和便攜。在人們的生產、生活、學習等領域給予了很大的幫助。同時眼動儀的使用也已經向著多樣化的方向發展著。

3 眼動儀在運動心理領域的應用

在運動心理領域應用眼動儀的方法，是應用眼動儀進行運動心理學的研究。首先，生態學被加以運用，將實驗情境和真實情境進行了緊密的結合，同時在現實情境中使用新型的儀器也逐漸被運用到體育運動中，獲得更加具有意義的實驗結果，運動員通過視覺運動實踐得到了每一時刻的視覺的信息，使得運動員和裁判員能夠及時獲得信息的反饋，將運動水平不斷地加以提高，也讓教練員能夠參照這些信息的反饋指導運動員。

目前，對于運動心理領域在眼動儀的局限以及趨勢的研究方面，涉及到的研究文獻等很多，包括了硬件設備在內的概念和參數各有不同，因此無法有針對性地對方法、模型和設備性能進行比較，眼動的研究帶來的困難也是運動心理領域遇到的困難。

對于眼動儀的分析系統進行研究，可以使用頭盔式的視覺跟蹤系統進行測試。測試的時候頭部和身體是移動的，實驗中的儀器可以將運動實踐的情境加以記錄，因此對生態學效度的記錄是不斷提高的。頭盔的場景和眼部攝像頭以及連線的方法，對于快速運動的頭部是不容易進行試驗的。尤其是自然環境條件下，使用儀器進行精密度的調試，往往受到下降因素的限制，導致應用場所的研究受到限制。運動員帶著測試帽進行運動也容易干擾技能的發揮，分散注意力。而且從眼動儀目前的技術能力來看眼睛在某個縱深距離上，不能進行平面維度的移動，對于視覺縱深進行功能的變化，如果不能得到很好的實現，則在自然環境下進行現場研究的儀器，將會擁有帶有縱深變化功能的記錄，這是儀表儀器開發商努力的方向。

從運動的專項運動心理能力進行認知，得到了關于心理能力的認知水平，是當今運動心理學研究的重要課題。眾多的研究集中在瞳孔的直徑、注釋位置以及指標次數等，以達到視覺搜索的特征要求，如眼動的外部特征，運動員決策時的心理認知特點等等，將眼動儀與測試儀進行心理認知特點的結合，觀察運動員的眼動以及內部的心理活動內容的測試，使得研究的指標能夠得到更加全面的研究，這是一個解決好眼動和認知決策過程的同步測量的問題，是實現指標綜合的重要的環節，采用的是眼動儀和反應測量儀的同步操作的方法。

4 結語

從當前運動心理領域應用眼動儀的方法來看，研究運動員的眼動特征，探測相應的規律，找到儀器的用途和使用方法，從應用的角度進行眼動儀的研究，使得眼動儀能夠對運動員的視覺信息進行準確的處理，并得到認知決策方面的眼動訓練策略。

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G80-05

A

2095-2813(2017)08(b)-0234-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.23.234