아이트래커 타이밍 성능

Eye tracking technique Hardware Software

이 페이지에서는 아이트래커의 타이밍 성능에 영향을 주는 다양한 구성요소와 공정에 관해 설명합니다. 

Tobii 아이트래커는 과거의 동공 중심 각막 반사법(PCCR)을 더욱 발전시킨 시스템입니다. 피험자의 동공과 근적외선 LED에 의해 생성된 반사 패턴이 아이트래커 펌웨어 - TET서버(Tobii Eye Tracking 서버)로 송신되고, 이미지 처리 알고리즘과 3D 안구 모델을 통해 눈의 위치와 시선이 높은 정확도로 산출됩니다. TET 서버는 컴퓨터 또는 아이트래커 프로세서상의 카운터에서 타이밍 정보를 취득하고 서버에 도착한 각 눈 이미지에 time function dll – Ttime.dll을 사용해서 타임스탬프를 입력합니다. TET 서버는 이 타임 스탬프를 기준으로 취득한 시각을 계산합니다.

 

50시리즈(판매 종료), X2-60, X3-120에서는 외부의 처리장치나 접속한 컴퓨터에 설치된 TET 서버에서 처리합니다. Tobii Pro의 어플리케이션은 TET 서버에 접속해서 raw 데이터를 취득합니다.

컴퓨터의 프로세서 상의 카운터에서 QueryPerformanceCounter 및 QueryPerformanceFrequency 함수를 사용해서 시선 데이터에 대한 타임스탬프를 입력합니다.

 

T/X시리즈 및 X2-30등의 아이트래커에서는 TET 서버가 아이트래커 내부에 설치되어 있습니다. 센서가 취득한 이미지는 아이트래커 내부에서 처리되고 TCP/IP LAN 또는 USB를 통해 시선 데이터가 송신됩니다. 이 설정을 통해 Tobii Pro의 각종 어플리케이션에서 아이트래커의 데이터를 효율적으로 통합할 수 있습니다. TET 서버는 컴퓨터와 독립해서 작동하므로 이미지 처리 및 시선 데이터 산출을 통한 프로세서의 부하를 줄일 수 있습니다.

 

어플리케이션과 아이트래커의 실시간 통합시에는 시선 데이터의 송수신 시간에 의존하는 부분이 크기 때문에, 지연시간(Latency)은 매우 중요합니다. 예를 들어, gaze contingency 연구의 패러다임이나, 눈과의 상호작용 실험에서는 시선의 반응이 트리거가 되므로 특정 장소를 일정 시간 계속 볼 필요가 있기 때문입니다.

 

분석에 있어서는 아이트래커 센서의 데이터의 빈도나 시선 데이터의 타임 스탬프 처리, 자극 제시 및 기록을 하는 어플리케이션과의 동기를 정확하게 하기 위해서 타이밍 정보는 매우 중요합니다. (예를 들어, 슬라이드 쇼나 웹사이트를 대상으로 한 연구)

아이트래커의 지연시간(Latency)

아이트래커의 지연시간(Latency)은 이미지가 센서를 통해 취득(카메라 노출)된 타이밍부터 시선 데이터가 TET 서버를 통해 네트워크, 또는 어플리케이션에 출력되는 시점까지의 시간입니다. 시스템(아이트래커 프로세서, 네트워크, 데이터를 기록하는 컴퓨터)에서의 노출, 전송, 계산, 지연에 필요한 시간의 합계입니다.

 

Tobii 아이트래커 사양에서는 처리의 지연시간 및 시스템 전체의 지연시간이 있습니다. 시스템 전체의 지연시간은 눈 이미지의 노출 시간의 중간 시점부터 API를 거쳐서 클라이언트 컴퓨터에서 샘플이 이용할 수 있게 될 때까지를 뜻합니다. 노출시 간의 반, 이미지를 읽는 시간, 전송 시간, 처리시간, 클라이언트 컴퓨터까지의 전송 시간이 포함됩니다. 처리의 지연시간은 아이트래커 프로세서가 이미지를 처리하고 시선 데이터를 산출하기 위한 시간이며, 샘플링 레이트 보다 짧습니다.

시선 데이터의 타임스탬프

눈의 위치는 아이트래킹 카메라에 의해 취득한 이미지를 기준으로 추정됩니다. 셔터 스피드는 고정되어 있으며, 각 시선 데이터의 타임스탬프는 노출 시간의 중간 시점(이론적인 추정치)을 나타냅니다. TET 서버는 눈 이미지를 취득한 서버의 시각에서 센서가 이미지 캡쳐에 필요한 지연시간을 제외하고 시선데이터의 각 타임스탬프를 산출합니다. 지연시간은 센서 제조사의 사양(영상 발신 알고리즘의 지연시간)으로 계산됩니다.

Tobii Pro 아이트래커의 타이밍 정확도에 관해서는 다음 링크의 Whitepaper를 다운로드 해 주십시오.

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