用于远程机器人手术的眼动追踪：头戴式方案的比较评估
人机交互
2023-10-24 v1 机器人学
摘要
目的：源自眼动追踪与瞳孔测量的指标在认知负荷评估方面展现出潜力，可通过远程机器人手术中的用户特定反馈提升培训与患者安全。然而，由于近距离交互导致极端瞳孔角度与遮挡，当前眼动追踪方案在远程机器人手术中的有效性较日常情形尚不确定。为评估现代眼动追踪方案在远程机器人手术中的有效性，我们比较了Tobii Pro 3 Glasses与Pupil Labs Core，评估其与da Vinci Research Kit (dVRK)集成时的瞳孔直径与注视稳定性。方法：研究方案包括九点注视校准，随后使用dVRK进行拾放任务，并重复三次。最终校准后，用户观看3x3的AprilTags网格，对每个标记聚焦10秒，以L2范数评估跨dVRK屏幕位置的注视稳定性。不同的注视校准用于评估因头部运动导致的校准时间退化。拾放任务期间利用瞳孔直径的FFT评估瞳孔直径稳定性。用户使用两种头戴式眼动追踪系统执行该流程。结果：来自十位用户的数据表明瞳孔直径稳定性相当。瞳孔直径的FFT显示高频分量振幅相似。Tobii眼镜较Pupil Labs呈现更佳的时间注视稳定性，尽管在校准未过时两种眼动仪均产生相似的4cm注视估计误差。结论：在校准未过时的情形下，两种眼动仪均展现出相似的瞳孔直径与注视稳定性，表明在远程机器人手术环境中眼动追踪与瞳孔测量性能相当。
引用
@article{arxiv.2310.13720,
title = {Eye Tracking for Tele-robotic Surgery: A Comparative Evaluation of Head-worn Solutions},
author = {Regine Büter and Roger D. Soberanis-Mukul and Paola Ruiz Puentes and Ahmed Ghazi and Jie Ying Wu and Mathias Unberath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13720},
year = {2023}
}