一、適用范圍與前置要求
適用對象
本規(guī)范適用于主流無創(chuàng)眼動軌跡分析模塊，包括但不限于：
基于視頻-角膜反射（P-CR）原理的桌面式、頭戴式、嵌入式眼動模塊；
基于眼電圖（EOG）原理的眼動采集模塊；
應用于科研、人機交互、駕駛行為研究、臨床眼科/神經(jīng)科檢測、工業(yè)質(zhì)檢等場景的眼動分析系統(tǒng)。
前置基礎要求
設備需完成出廠自檢，無硬件故障報錯，供電穩(wěn)定（建議配UPS避免電壓波動）；
工作環(huán)境符合設備要求：溫度15~30℃、濕度40%~70%RH，無強電磁干擾，無強光直射攝像頭光路，背景反光率≤10%；
操作人員需經(jīng)過基礎培訓，熟悉設備原理和校正流程。
二、眼動軌跡信號校正操作規(guī)范
信號校正核心目的是消除系統(tǒng)誤差、硬件漂移、個體差異，保證眼動數(shù)據(jù)的空間精度、時間精度、采樣有效性達標，分為「硬件層系統(tǒng)校正」和「軟件層信號處理校正」兩部分。
（一）硬件層系統(tǒng)校正（每次使用前/定期必做）
1.校正前準備
設備預熱：紅外攝像頭類眼動模塊需開機預熱15~30分鐘，待光源、傳感器工作穩(wěn)定后再開始校正；EOG類模塊需提前檢查電極阻抗（≤10kΩ），保證電極與皮膚接觸良好。
環(huán)境適配：調(diào)整環(huán)境光照至均勻穩(wěn)定（建議照度300~500lux），避免光源在鏡片、屏幕上產(chǎn)生反光；若為頭戴式設備，需根據(jù)被試瞳距、頭圍調(diào)整頭帶、額托，保證攝像頭光軸與被試視軸基本垂直。
被試適配：讓被試提前5分鐘適應環(huán)境，避免疲勞、緊張導致頭位/眼球運動異常；若被試佩戴框架眼鏡，需調(diào)整攝像頭角度避免鏡框遮擋瞳孔，或使用增透膜減少鏡片反光。
2.常規(guī)校正流程（以通用的九點/十三點校正法為例）
步驟操作要求驗收標準
1.校正點設置校正點視角大小設置為0.5~1°（人眼comfortable的注視范圍），與背景對比度≥80%，亮度適中避免過曝/欠曝；若為頭戴式設備，需保證校正過程中被試頭部固定，移動超過5cm需重新校正。校正點清晰可見，無遮擋、反光
2.單點數(shù)據(jù)采集每個校正點采集≥100ms的有效數(shù)據(jù)，剔除眨眼、大角度掃視階段的噪點，單點有效采樣幀數(shù)≥30幀（60Hz采樣率設備）/≥60幀（120Hz及以上采樣率設備）。單點有效數(shù)據(jù)占比≥80%
3.參數(shù)擬合采用多項式擬合/非線性映射算法，將攝像頭原始像素坐標轉(zhuǎn)換為實際視角/場景坐標；若需精確測量眼球運動參數(shù)（掃視速度、瞳孔直徑等），需額外采集被試的角膜曲率、靜息眼電位等個體參數(shù)做專屬校準。擬合殘差≤設備標稱精度的120%
4.校正驗證回測3~5個未參與擬合的校正點，計算注視點誤差，若誤差超過閾值需重新調(diào)整擬合參數(shù)或重新采集數(shù)據(jù)。空間精度≤設備標稱精度（科研級≤0.5°，消費級≤2°，臨床級≤0.25°）
3.特殊場景補充校正
長時間記錄場景（≥30分鐘）：每15~20分鐘插入1個已知位置的漂移校正點，記錄漂移量，用于后期數(shù)據(jù)補償，保證漂移速率≤0.1°/min；
六自由度頭動場景（頭戴式/VR集成眼動模塊）：需額外做頭位姿態(tài)校正，結(jié)合IMU數(shù)據(jù)將頭動坐標系下的眼動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為世界坐標系場景坐標；
車載/動態(tài)場景：需在模擬實際工況的環(huán)境下校正（如模擬駕駛艙振動、光照變化），避免靜態(tài)校正與動態(tài)使用場景的誤差。
（二）軟件層信號處理校正（數(shù)據(jù)采集后必做）
原始眼動數(shù)據(jù)需經(jīng)過以下算法校正后才會用于分析：
壞值剔除：采用速度閾值法（注視階段眼動速度≤30°/s，超過則為噪點）、瞳孔直徑閾值法（瞳孔直徑突然歸零/超出生理范圍為眨眼/丟失幀），標記并剔除無效數(shù)據(jù)；
缺失值插值：連續(xù)丟失幀數(shù)≤100ms的用線性/樣條插值補全，超過100ms的標記為無效時間段，禁止盲目插值；
漂移補償：基于中間插入的校正點偏移量，采用中位滑動窗口/線性擬合算法補償長時間漂移；
坐標轉(zhuǎn)換：若有頭動/透鏡畸變（如VR設備），需疊加頭部位姿參數(shù)、透鏡畸變參數(shù)做坐標修正，保證眼動坐標與實際場景坐標一致。
三、定期維護與校準規(guī)范
1.日常維護（每次使用前后）
外觀清潔：用專用氣吹清除鏡頭表面灰塵，若有指紋、污漬用超細纖維鏡頭紙蘸無水酒精輕擦，禁止用粗糙布料、腐蝕性清潔劑擦拭鏡頭鍍膜；
功能自檢：每次開機運行內(nèi)置自檢程序，確認光源亮度、攝像頭成像、觸發(fā)信號同步正常，無報錯；
參數(shù)存檔：每個被試的校正參數(shù)、漂移補償參數(shù)單獨命名存檔，禁止混用不同被試的校正參數(shù)；
接觸部件消毒：頭戴式設備的頭帶、額托等接觸被試皮膚的部件，每次使用后用75%酒精擦拭消毒。
2.月度維護
深度清潔：拆開可拆卸防塵蓋，清理散熱口、鏡頭內(nèi)部的積灰，檢查接口有無氧化、松動，確認接地良好避免電磁干擾；
精度復檢：隨機抽取3~5名被試重新做全流程校正，對比歷史校正參數(shù)的漂移量，若漂移超過閾值需做深度校正；
顯示設備校準：若使用屏幕呈現(xiàn)校正點，需每半年用色度計校準屏幕亮度、色度，保證校正點亮度均勻性、色度偏差≤5%，避免屏幕老化導致校正誤差；
軟件更新：及時安裝廠商發(fā)布的固件、驅(qū)動、校正算法更新包，修復已知精度缺陷。
3.年度強制校準
需送有資質(zhì)的計量機構(gòu)或廠商售后完成全項校準，校準后需出具合規(guī)校準報告，校準項目包括：
全視場空間精度校準：用1°間隔的標準角度校準卡，測試中心、邊緣視場的注視點誤差，保證全視場精度達標；
時間精度校準：用已知頻率的硬件觸發(fā)信號測試眼動數(shù)據(jù)與觸發(fā)信號的對齊誤差，保證偏差≤1幀（60Hz設備≤16.7ms，120Hz設備≤8.3ms）；
采樣率校準：用標準頻率測試卡驗證實際采樣率與標稱采樣率的偏差≤1%；
漂移特性測試：連續(xù)2小時工作測試漂移速率，符合設備標稱要求。
四、常見故障與排查
故障現(xiàn)象排查方向處理方案
校正后空間誤差大①檢查環(huán)境光是否有強反光、過曝；②檢查被試頭位是否大幅移動、鏡頭是否有臟污；③檢查校正點亮度/對比度是否合適調(diào)整環(huán)境、清潔鏡頭、重新校正；若仍超標則檢查攝像頭模組是否松動、傳感器是否老化，送廠維修
數(shù)據(jù)漂移過快①檢查設備是否充分預熱；②檢查被試是否因疲勞導致頭位下沉；③檢查環(huán)境溫度是否波動過大重新預熱、讓被試短暫休息后重做漂移校正；若為硬件熱漂移需送廠校準光學組件
有效采樣率低①檢查被試是否頻繁眨眼、頭動過大；②檢查攝像頭焦距是否對準瞳孔；③檢查紅外光源是否衰減調(diào)整被試狀態(tài)、重新對焦；若光源衰減需更換紅外燈珠
時間不同步①檢查觸發(fā)信號線是否松動；②檢查設備時鐘是否與采集主機同步重新插拔觸發(fā)線、校準設備時鐘
五、注意事項與記錄要求
禁止混用校正參數(shù)：不同被試的瞳距、角膜曲率、頭位差異極大，混用參數(shù)會導致空間誤差超過10°，數(shù)據(jù)無效；
禁止私自拆解精密部件：攝像頭模組、紅外傳感器、光學鏡頭為精密部件，私自拆解會導致精度下降，硬件故障需聯(lián)系廠商售后處理；
記錄留痕：每次校正、校準需記錄操作時間、被試/設備編號、校正方法、精度參數(shù)、操作人員，科研、臨床場景的校正記錄需與實驗數(shù)據(jù)/病歷一并存檔，作為數(shù)據(jù)有效性的依據(jù)；
隱私保護：涉及被試的眼動數(shù)據(jù)、校正參數(shù)需符合數(shù)據(jù)安全規(guī)范，禁止隨意泄露；
長期存放要求：設備長期不用時需蓋防塵蓋，存放于干燥無塵環(huán)境，每3個月通電預熱1次，避免元器件老化受潮。
掃一掃，關(guān)注微信
