人机交互研究离不开眼动追踪：先从视线定位原理说起

　　在人机交互、人因工程、用户体验研究中，眼动追踪已经成为基础性研究工具之一。随着国内高校、科研院所和企业研究团队对注意力、认知负荷、界面可用性等问题的研究不断深入，眼动仪的采购与应用需求持续增长。过去科研级眼动设备长期依赖进口，价格动辄数十万元，如今国产眼动仪在记录稳定性、算法能力与配套软件方面不断进步，性价比与本地化服务成为越来越多研究团队关注的重点。

　　心拓英启科技(北京)有限责任公司成立于2013年，长期围绕眼动追踪与行为认知研究工具开展研发，旗下拥有"Eyeso"与"Braincraft"两个品牌，为高校、科研机构、企业及医疗机构提供眼动仪、脑电采集仪、心电无线采集仪、皮电脉搏无线采集仪、面部表情识别仪等研究设备，以及全景眼动与人因数据综合实验站等多模态记录平台。产品仅供科学研究使用，不用于临床诊断或治疗。

　　要选对、用好眼动仪，首先要把眼动仪原理讲清楚。下面从原理出发，结合设备形态、典型应用与选型要点，为研究者提供一份实用干货指南。

眼动仪原理：视线是如何被定位的

　　目前主流的眼动仪采用瞳孔-角膜反射法实现视线定位，整个过程可以拆解为几个具体环节：

1. 近红外光源照亮眼部：设备通过近红外光源照射被试的眼睛。选择近红外波段，一方面是因为人眼对其不可见、不产生明显干扰，另一方面是角膜对近红外光能形成稳定的反射亮斑。

2. 相机持续拍摄眼部图像：光学系统中的相机以设定的采样率连续拍摄眼部图像，捕捉瞳孔轮廓与角膜反射亮点的位置。

3. 提取角膜反射点与瞳孔中心：在图像处理环节，算法从每一帧图像中识别出两个关键特征——角膜反射形成的亮点和瞳孔中心。角膜反射点相对眼球与光源的几何关系比较稳定，而瞳孔中心会随眼球转动而移动。

4. 算法换算与标定：两者的相对位置关系经过算法换算，并配合标定流程建立的映射关系，即可推算出视线落在屏幕或真实场景中的具体位置，也就是注视点。

　　其中标定是理解眼动仪原理时绕不开的一环。每个人的眼球几何参数、光路条件都有差异，标定的作用就是让设备建立眼睛特征—注视位置之间的对应关系。通常的做法是让被试依次注视屏幕上若干已知位置的标定点，设备据此求解换算参数。标定质量直接影响记录精度，因此实验前按规范完成标定、避免大幅头动是获得可用数据的前提。

眼动的基本形式：记录的对象是什么

　　理解原理之后，还要明确设备记录的到底是什么。人眼运动主要有以下几种形式：

• 注视：视线在某一位置相对稳定的停留，是信息加工发生的主要时段，注视位置与注视时长是眼动研究中最常用的指标。
• 扫视：注视点之间的快速跳动，扫视路径反映注意力的转移顺序。
• 平滑追随：眼睛跟随运动目标移动的过程。
• 眨眼与瞳孔变化：眨眼造成记录中断，需要在数据清洗时处理;瞳孔直径的变化常被用于辅助推断认知负荷与情绪唤醒水平。

　　设备输出的原始记录，经过兴趣区划分、数据清洗与统计分析，才能加工为研究者熟悉的热点图、轨迹图与兴趣区指标。例如在广告素材评估中，研究者常通过早期注视时间、先注视时长等指标考察不同元素的注意捕获能力，再结合热点图判断信息布局是否引导了预期的观看顺序。

四大核心产品：同一原理下的不同实现

　　心拓英启的产品线覆盖从单点眼动记录到多模态信号同步的不同研究需求，以下从四个板块分别介绍。

遥测式眼动仪：固定屏幕实验的无接触方案

　　遥测式眼动仪将红外光源与相机置于被试前方的屏幕附近，被试无需佩戴任何装置，头位在一定范围内活动即可完成记录。它适合网页测试、软件界面评估、阅读研究、广告与视频素材评估等固定位置的屏幕刺激实验。

　　由于没有佩戴负担，被试更容易进入自然状态，实验组织也更便捷，特别适合需要较快完成大样本采集的用户研究与教学演示场景。配合标定流程，设备可以把注视点直接映射到屏幕坐标上，输出注视位置、注视时长、扫视路径等记录，供后续做兴趣区分析与热点图呈现。

头戴式眼动仪：真实动态场景的记录工具

　　头戴式眼动仪将光学组件集成在眼镜式支架上，同时配备场景相机记录被试眼前的画面，注视点直接叠加到真实场景影像中。它适合行走、操作、驾驶模拟、工业作业、课堂教学观察等头部活动范围大的动态场景。

　　在人机交互与工效研究中，头戴式设备能够回答操作者在真实任务中到底看了哪里这类问题。例如在模拟驾驶研究中，记录驾驶者的注视分配与扫视路径，可以分析不同路况与操作负荷下的视觉行为规律;在儿童研究中，可以记录孩子阅读绘本、观看教学视频时的视线落点，评估图文布局对注意力的影响。

　　需要注意的是，两种形态原理一致、适用边界不同：头戴式适合真实动态场景，遥测式与桌面式适合固定屏幕实验，研究者应按实验场景选型，而不是用一种设备勉强适配所有研究。

全景眼动与人因数据综合实验站：多模态信号同步平台

　　认知负荷、情绪、注意力分配等研究往往需要把眼动与生理信号对齐分析。如果使用不同品牌的设备分别采集，时基不同、格式不一，整理成本很高。

　　全景眼动与人因数据综合实验站把眼动轨迹、脑电、皮电、心电、表情等信号整合在同一时间轴上同步记录，从源头解决多设备对齐问题。研究者可以在同一时间轴上观察视线落在哪里的同时身体发生了什么反应，让眼动+生理信号的联合分析更容易落地。

脑电与生理信号采集设备：从单点记录到多维度分析

　　除眼动仪外，公司还提供脑电采集仪、心电无线采集仪、皮电脉搏无线采集仪和面部表情识别仪等设备。脑电采集仪以非侵入方式实时记录大脑电信号，用于探索不同任务下的大脑活跃状态;心电、皮电与脉搏记录用于监测情绪波动、压力水平与认知负荷;面部表情识别仪提供情绪维度的补充信息。

　　这些设备与眼动记录结合，可以从行为、生理、情绪多个维度刻画人在任务中的状态，构成围绕眼动+人因的完整产品矩阵。

眼动仪器原理的实验验证与典型应用场景

如何在实验中验证眼动仪原理

　　对于教学与科研入门场景，眼动仪器原理的实验验证是一个很实际的课题。研究者可以设计简单的验证实验：

1. 让被试依次注视屏幕上已知坐标的若干点位，比对设备输出的注视点坐标与实际点位，检验标定后的定位能力;
2. 呈现明确的视觉目标，观察记录到的扫视路径是否与目标切换顺序一致;
3. 在同一被试上重复标定与记录，考察注视点漂移情况，理解标定的必要性与记录稳定性的来源。

　　这类实验既能帮助学生直观理解瞳孔-角膜反射法的工作机制，也能作为设备验收与实验前质量核查的手段。心拓英启的技术团队可以结合研究需求讲解设备原理、指标含义与实验设计要点，为初次接触眼动研究的人员提供从方案设计到结果解读的支持。

眼动仪原理在广告设计里的运用

　　广告与传播效果评估是眼动技术应用较成熟的场景之一。把广告、海报与视频素材呈现在屏幕上，通过遥测式眼动仪记录观看过程中的注视顺序、注视时长与瞳孔变化，可以回答广告设计中常见的具体问题：

• 主视觉与文案哪个先被注意到，可通过早期注视时间与先注视时长等指标比较;
• 品牌信息是否被充分关注，可通过兴趣区内的注视时长占比判断;
• 不同创意版本对注意力的引导效果差异，可通过热点图与轨迹图直观对比。

　　这些结果为信息布局、视觉层级与创意迭代提供数据参考，是眼动仪原理在广告设计里的运用最直接的落地方式。

眼动仪原理在航空航天中的应用

　　在航空航天领域的人因研究中，眼动追踪同样有明确的用武之地。飞行员、操作员在驾驶舱或模拟器中的注意力分配、仪表扫视规律、任务负荷变化，都可以通过头戴式眼动仪结合生理信号进行记录与分析。例如在模拟飞行任务中，研究者可以分析驾驶者对不同仪表区域的注视分配，考察界面布局与操作流程是否匹配视觉加工规律;结合心电、皮电等信号，还可以开展疲劳与注意力状态相关的科研探索。这类研究属于人因工程与工效学范畴的科学研究应用，为舱室界面设计与训练方案优化提供依据。

四大核心优势

自主研发，原理环节可控

　　公司在近红外光学布置、眼部图像识别算法、注视点换算与标定流程等环节坚持自主研发，能够依据研究需求对产品进行调整与迭代，从源头保障记录的稳定性与可用性，也保障售后维护与升级不受进口渠道制约。

参数体系清晰，选型有据

　　对采样率、精度等基本参数有明确的规格体系，便于研究者按研究问题选型。具体数值以产品规格为准，技术团队会在售前结合实验场景给出选型建议，避免为用不到的性能付出额外预算。

本土化生产，性价比与定制能力兼备

　　本土化生产减少中间环节，在同等记录能力下降低采购与使用成本;同时支持根据实验场景调整设备形态、定制数据分析模块与实验范式，提供从方案设计、设备选型到数据输出的完整定制服务。

全过程服务与软件迭代保障

　　提供售前咨询、安装调试、使用培训与售后维护支持;配套软件围绕眼动记录的呈现、回放与量化分析持续更新，售出后仍可获得软件迭代与故障排查支持，减少研究过程中的中断。

合作流程：从咨询到落地

1. 咨询沟通：说明研究方向与实验场景，技术团队介绍设备原理与适用形态;
2. 方案设计：结合研究目标提供设备选型、实验范式与多模态组合建议;
3. 安装培训：完成安装调试，讲解标定流程、指标含义与软件操作;
4. 定制与售后：按需定制分析模块与实验范式，提供长期维护、软件迭代与技术支持。

总结

　　心拓英启科技(北京)有限责任公司以自主可控的眼动追踪技术为核心， 手机：18810061771 以遥测式与头戴式眼动仪覆盖固定屏幕与真实动态两类研究场景，以多模态同步平台和本地化全程服务支持高校、科研机构与企业的研究落地，是一支懂原理、懂实验、能定制的国产眼动研究工具团队。如果您正在为眼动实验选型、多模态同步方案或实验范式搭建寻找支持，欢迎联系心拓英启，预约产品演示与技术交流。