如何构建包含眼动仪的双目视觉呈现系统

本实验的总体目标是在双目非同视刺激呈现过程中实现双眼眼动追踪。在视觉研究中，通常需要向每只眼睛呈现不同的图像，例如使用反射镜来实现。

这被称为双目分视刺激。该技术的主要优势在于，它能够在与标准眼动仪高度兼容的实验装置中实现双目分视期间的眼动追踪，且成本较低，对所使用视觉刺激的尺寸和颜色限制极少。该方法有助于回答人类视觉研究中的关键问题，例如：在三维场景中眼睛如何运动？以及如何利用一种称为“双眼抑制”的技术，在无意识呈现视觉输入的情况下观察瞳孔的反应？

通常，尝试在常规双目分离实验装置中进行眼动追踪的研究者会遇到困难，因为用于双目分离呈现的镜子会遮挡基于视频的眼动仪视线。在搭建纤维板框架时，首先组装一个中心部件，该部件用于固定镜子和眼动仪，另配两个涂成哑光黑色的参考板以减少光散射。将此部件的顶部元件安装至距离桌面前沿8厘米的深度位置，以便为受试者面部（固定于头托上时）留出足够空间，并避免在实验过程中镜子表面产生冷凝水汽。

接下来，将两块参考板放置在显示器预定位置处。将两个平板显示器安装在标准显示器支架上，并用夹具固定在桌面侧面，以实现三维方向上的平移以及屏幕平面内的旋转。然后，将镜架连接到纤维板上，并将反射镜稳定地固定在镜架上。

将镜子放置在中心位置，使其以90度角相接，以便反射位于桌子两端的两个屏幕上的刺激。将头托与镜子的中心对齐。最后，用黑色硬纸板制作遮光板，并用涂黑的泡沫衬垫带固定，然后将其安装在头托的支柱上。

将眼动仪放置在镜子后方，整个装置即可准备就绪用于实验。首先让受试者坐在镜子前方，使其每只眼睛通过不同的镜子看到不同的屏幕。为了获得最佳效果，建议使用头托来稳定受试者的头部。

将基于视频的红外敏感眼动仪（包括摄像头和照明器）放置在受试者前方，但位于镜子后方。如果失去了所需的显示器位置，则使用校准板上的标记，将校准板恢复到相对于桌面上固定位置的参考板的相同位置，然后再次移动显示器，使其与相应的标记对齐。

使用遮挡板时，将其移动至受试者眼部水平，并轻微向中线旋转，以尽量减少受试者接触其他视觉输入。确保每只眼睛都能通过镜子看到完整的视觉刺激，而无法直接看到任何部分。对于软件校准，交替在两个屏幕上分别呈现一个点。

指导受试者通过移动其中一个屏幕上的圆点来消除感知到的位置变化。或者，指导受试者对齐实验刺激的框架而非两个圆点，从而使与特定实验相关的关键视觉区域对齐。最后，在应用任一方法后，将实验中的刺激物居中于最终的屏幕位置，以开始实验。

实验过程中，眼动仪软件中显示的图像看起来就像没有镜子一样。我们进行了一项简短的实验，仅放置一面镜子，以比较有无镜子时的结果。让受试者注视屏幕上的不同位置，一只眼睛在无镜子条件下被追踪，另一只眼睛在有镜子条件下被追踪。

眼动仪对任意一只眼睛均未遗漏任何样本。水平注视角度和垂直注视角度的平均相关系数均为0.99。在搭建该装置时，重要的是购买具有可见光波段近完全反射和近红外波段近完全透射特性的镀膜镜片。

一旦掌握，若操作得当，每位受试者的系统设置与校准均可在10分钟内完成。观看本视频后，您应能充分理解如何构建并使用该双目分视呈现系统与眼动仪。该技术的发展为视觉科学研究领域的研究人员探索眼动与瞳孔动态提供了新途径，使其能够利用支持双目分视视觉呈现的系统开展研究。