20、眼动追踪与视差深度解析

眼动追踪与视差深度解析

1. 视觉搜索与眼动基础

视觉搜索是在场景中寻找目标的行为。当场景视角在 2 度到 30 度之间时，眼睛会移动来寻找目标；若场景更大，头部也会随之移动。在日常生活中，视觉搜索任务极为频繁，对大多数正常任务而言，它已成为一种应激性而非深思熟虑的过程。

人类眼睛的视觉响应并不均匀，最佳视力仅存在于 1 到 2 度的视角范围内，这被称为中央凹视觉。中央凹位于视网膜黄斑区域的中心，其中心的“中央凹坑”含有比视网膜其他部分更高浓度的视锥细胞，且没有视杆细胞。在注视时，眼球晶状体将注视区域聚焦到中央凹上。而对于观察场景时未直接注视的区域，我们只能依靠非中央凹视觉提供的较为粗略的物体表征，其视觉敏锐度从焦点中心急剧下降。

当我们试图理解一个场景时，并非随机扫描，而是将眼睛固定在特定区域并在它们之间移动。常见的眼动类型如下：
- 扫视（Saccadic） ：这是一种主动的快速眼动，用于将中央凹对准特定的兴趣点。扫视具有约 40,000°/s² 的快速加速度和 600°/s 的峰值速度，在 1 到 40 度的视觉搜索中较为常见，其目的是使搜索场景中的特定感兴趣区域落在中央凹上，中央凹的有效范围为 0.6 到 1 度。
- 微小运动（Miniature） ：这是一组不自主的眼动，会使眼睛产生抖动效果，包括漂移和微扫视。微小眼动幅度小于 1 度，这类小幅度眼动限制了眼动追踪技术的精度下限，通常认为精度超过 0.5 度并非必要。
- 追踪（Pursuit） ：这是一种平滑的不自主眼动，用于使移动的物体保持在中央凹上。
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