追踪人类的眼球运动，可以用来干什么？

本文来自微信公众号：果壳 （ID：Guokr42），作者：普拉斯G，编辑：黎小球，题图来自：AI生成

下班到家，打开平板或电视，点开下饭视频进入今天的晚饭时间。趁着片头广告时间整理一下桌子和餐具，坐下准备开始用餐时，发现屏幕上跳出来这样一行提示：

“请在广告播放期间视线不要离开屏幕。”

然后广告开始重新播放。

这是什么离谱功能啊！实际上前阵子社交网站X（原Twitter）上的一张截图就引发了类似的讨论。截图中的视频网站在广告页面弹出了通知，指出用户目光离开了广告页面，想要继续观看视频只能点击“重新观看广告”按钮。

“当你目光移开时，你将需要从头重新观看广告。”｜@soren_iverson/X

还好，这只是用户为了讽刺无处不在的广告而制作的一个荒谬页面，目前并没有视频网站真的用上这么讨骂的功能。

不过，这种功能背后的追踪人眼运动技术，已经不是什么新鲜事了。并且比起上述离谱功能，眼动追踪有着很多的正向应用。

心理学家：眼动仪，我的利器

眼动追踪和广告扯上关系，不是一两天了。

对于广告商而言，如何准确判断广告营销的效果一直是个难题。从早期的报纸、户外广告，到近些年来的互联网广告，为了了解用户是否真的关注到了某些信息，眼动追踪成为了一种最为直接的研究方式。眼动追踪能够确定页面的哪些内容被浏览，同时评估用户在浏览不同内容时所花费的时间。

例如在1994年，来自佐治亚大学的研究者们通过使用4250R型眼动仪记录了326名青少年在阅览杂志时对香烟广告中警示语的关注程度，结果表明形式新颖的健康警告更容易引起青少年的注意，并且能更好地帮助他们记住警告的内容。

除了在广告营销研究方面的应用，眼动追踪设备其实一直是心理学家的重要利器。最早的眼动仪，就是为了研究人类视觉感知和阅读行为而生的。

1879年，法国眼科医生贾冯（LouisÉmile Javal）发现了一个有趣的现象：我们的眼睛在阅读时，并不是“丝般顺滑”地划过所有的文字，而是会在某点停留一会儿，再跳到下一个词。限于当时的技术进展，这种现象只能通过肉眼观察。

直到1907年，美国心理学家埃德蒙·休伊（Edmund Huey）发明了一个瞳孔开口很小的隐形眼镜，隐形眼镜的镜片附在一个联动的指针上，从而可以观察到眼球的运动情况。通过这个隐形眼镜，休伊进一步观察到了人们的阅读现象：有些单词根本就没有被注视过。

不过，这个眼动仪有点太“原始”了，相当于直接给眼球贴上一个机械设备。直到1937年，美国心理学家盖伊·巴斯韦尔（Guy Buswell）使用胶片记录观看者眼睛反射的光束来确定眼球的运动情况。实验中用到的仪器也被认为是世界上第一台非侵入式眼动追踪仪。

时至今日，人类的眼球信息已经成为了一种有用的信号，眼动追踪甚至被应用到疾病的筛查与分析中来。

从眼睛里，预“见”疾病

眼动行为的异常可能是某些疾病早期的表现，因此眼动追踪技术被用于辅助疾病的早期筛查、诊断、病情评估和跟踪治疗效果，也是顺理成章的事了。

帕金森病是一种影响运动系统的神经退行性疾病，常伴随有眼球运动的异常。研究发现帕金森病患者在完成眼球运动任务时表现出显著的异常，尤其是在执行随意扫视任务时，患者的眼动存在延迟和运动速度减慢的情况。

随着帕金森病与眼动行为相关性研究的逐渐成熟，市面上也出现了可以对相关疾病进行初步筛查的眼动仪。2018年，RightEye公司的早期诊断视觉系统就获得了美国FDA的批准，用于记录、查看和分析眼球运动，辅助筛查早期的帕金森病。

随着机器学习技术的发展，研究人员可以更方便地对眼动追踪产生的数据进行分析、学习。比如在自闭症谱系障碍的诊断中，眼动追踪在不少研究中都被用作快速识别的标记之一。眼动仪设备捕捉到的眼部特征包含了扫视、注视点、扫描路径、眨眼率等。通过使用机器学习处理和判断这些丰富的数据，专业人员有望更加快速地对疾病进行诊断。

眼动交互：是谁的眼神锁定我

除了在科研和医学领域的专业应用，作为一种全新的交互方式，眼动追踪功能也被科技厂商加入到常见的数码设备之中。

从智能眼镜的发展中，就能看到眼动追踪技术的升级之路。早在2013年底，谷歌就申请了一项基于头戴显示器的眼动追踪技术专利。Meta公司也在2022年将眼动追踪加入到了头显Quest Pro中。去年苹果发布的智能眼镜Vision Pro，更是让眼动追踪大火了一把。

谷歌申请的基于头戴显示器的眼动追踪技术专利丨glassalmanac.com

Vision Pro的交互方式，是“眼动+手势+语音”。这其中，起到关键定位作用的正是眼球的运动。不管是拉伸窗口大小、还是打开某一应用，只要用眼睛看着相应的位置，系统就可以立刻感受到你目光的注视，从而产生相应的交互。Vision Pro内侧配备了4个眼动追踪摄像头，通过捕捉并追踪多个红外LED灯投射的红外光来捕捉眼睛的运动轨迹。

苹果公司在今年还将眼动追踪带到了手机端。在新系统中，苹果将“眼动追踪”功能加入到辅助功能里，打开后设备便会通过前置摄像头识别眼睛的运动情况，屏幕上出现的指针会跟随眼睛移动。

当然，这个功能也不算新鲜，比如荣耀在2023年就将眼动追踪功能加入了Magic5 Pro系列手机，提供了更为便捷的信息交互逻辑。谷歌在2020年也发布了一款“Look To Speak”的眼动追踪阅读软件。

除了智能设备的交互，眼动追踪还被运用在智能驾驶座舱之中。驾驶员的眼部信息被认为是判定驾驶状态的重要依据之一。眨眼的频率、闭眼的时间和眼球观测的位置都可以用来评估驾驶员的专注和疲劳状态。为了防止驾驶员疲劳驾驶，通过摄像头监测眼部状态逐渐成为了车企为驾驶安全配备的功能之一。

眼动追踪还被运用在智能驾驶座舱之中丨eyeware.tech

眼动追踪技术正悄然融入我们的生活：从广告营销精准定位，到医疗诊断的辅助分析，以及智能设备的人机交互。不过，这项技术目前还面临着一些挑战：比如精确度、芯片运算能力、用户隐私以及成本不菲等问题。

Meta就在新的Quest 3中取消了眼动追踪技术，其技术主管安德鲁·博斯沃思（Andrew Bosworth）给出了三个原因：制造成本、重量和所需的计算能力。但博斯沃思也表示：这是我们肯定会继续推进并回归的技术之一（It's one of those things that we're definitely going to continue to push on and come back to）。

眼动追踪提供了前所未有的方式来解读人的注意力与情感反应信息，也提供了一种新的参与科技生活的方式。未来，眼睛不仅是心灵的窗口，也将是科技与生活的连接点之一。

参考文献：

1.https://x.com/Morris_LT/status/1804402607957643296

2.Do adolescents attend to warnings in cigarette advertising?An eye-tracking approach.https://psycnet.apa.org/record/1995-31344-001

3.Eye Tracking Through History.https://medium.com/@eyesee/eye-tracking-through-history-b2e5c7029443

4.Using eye-tracking technology in Neuromarketing.https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10117197/

5.Eye movements in Parkinson’s disease:from neurophysiological mechanisms to diagnostic tools.https://www.cell.com/trends/neurosciences/fulltext/S0166-2236(23)00248-5

6.https://parkinsonsnewstoday.com/news/righteyes-vision-system-named-breakthrough-device-fda-early-diagnose-parkinsons/

7.https://www.tobii.cn/resource-center/customer-stories/accurate-and-early-detection-of-parkinsons

8.Eye Tracking Biomarkers for Autism Spectrum Disorder Detection using Machine Learning and Deep Learning Techniques:Review.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1750946723001289

9.https://www.apple.com.cn/newsroom/2024/05/apple-announces-new-accessibility-features-including-eye-tracking/