[发明专利]测量注意力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量人的注意力的方法并涉及适于执行上述方法的计算机程序产品和系统。

背景技术

大部分感觉信息通过眼睛到达人的大脑。当人看时，他/她通过扫视的眼睛移动浏览视觉环境。他/她每秒转移凝视2至3次。在两次连续的扫视之间眼睛在短暂的时期内(通常在100和1000ms之间)静止不动。在该稳定的凝视(或眼睛注视)期间，中央凹处的视觉信息被更详细地处理。中央凹是人的视网膜的小的中心区域并具有非常高的视敏度。其覆盖视角的一些角度。因此为了得到世界的清晰视图，大脑必须转动眼睛以使得关注对象的图像落在中央凹上。因此眼睛移动对于视觉感知非常重要。鉴于此，眼睛注视(持续时间、位置、频率、重复等)被认为告知了所注意的区域对于主体的重要程度。

在眼睛注视期间，在人的周围的物体从人的感知消失(特罗勒(Troxler)效应)。为了防止该现象，在注视期间产生小的眼睛移动。若干研究证明在注视期间的微扫视可以是在注视期间防止感知的微扫视(Martinez-Conde,S.,Macknick,S.L,Troncoso,X.G.,& Hubel,D.H.(2009).Microsaccades:a neurophysiological analysis(微扫视：神经生理分析)，Trends in Neurosciences(神经科学的趋势),32,463-75)。但是，其他研究提供了呈现出注视的微扫视可能是试验室加工品并在视觉功能中没有作用的论证(Collewijn,H.,& Kowler,E.(2008).The significance of microsaccades for vision and oculomotor control.Journal of Vision(微扫视对于视觉和动眼神经控制的重要性)，视觉杂志,8(14),20,1-21)。因此微扫视在视觉感知中的作用仍然在争论。除了感知以外，还争论微扫视是否在视觉注意力中起作用。一方面，微扫视方向可能是注意力的可靠的在线测量(Engbert,R.,& Kliegl,R.(2003).Microsaccades uncover the orientation of covert attention(微扫视揭露隐蔽的注意力的定向)，Vision Research(视觉研究),43,1035-45)。另一方面，注视的眼睛移动可能不是隐蔽的注意力的指标(Horowitz,T.S.,Fine,E.M.,Fencsik,D.E.,Yurgenson,S.and Wolfe,J.M.(2007).Fixational eye movements are not an index of covert attention(注视的眼睛移动不是隐蔽的注意力的指标)，Psychological Science(心理科学),18,356)。

由于两只眼睛在头上的不同位置，因此眼睛接收图像的稍微不同的影像。因此，当看物体时，眼睛必须围绕纵轴旋转以使得图像的影像在两只眼睛中都处于视网膜的中心。聚散(Vergence)是指两只眼睛在相对方向上的同时移动以获得单一的双眼视觉。会聚是两只眼睛朝向彼此同时向内的移动，而发散是两只眼睛同时向外的移动。因此为了看较近的物体眼睛会聚，而为了看较远的物体眼睛发散。但是由于左眼和右眼观察的不同视点，空间中的许多其他的点不落在相应的视网膜位置上。视觉的双眼差别限定在双眼中影像点之间的差异。大脑使用该双眼差别从二维视网膜图像提取深度信息。由于这个原因，眼睛转向被认为是针对深度感知的重要视觉提示。

用于测量注意力以及/或者其他或多或少相关的认知行为的方法在所属领域中是公知的。大部分方法试图识别并测量许多不同的眼睛行为(例如扫视、眨眼、眼睑、凝视注视、瞳孔扩大、发散等)以获得关于注意力的结论。这种类型方法的缺点可能是它们通常包括收集大量数据并基于上述收集的数据执行繁重的计算，这可能导致某种低效，并因此可能需要强大的和昂贵的计算资源。

另一个不便可能是由于这些方法考虑许多不同的眼睛行为，因此它们不产生注意力的干净的指标，这可能产生将注意力与其他不同于注意力的认知处理(例如感知、记忆、经验等)混合的测量结果。