探索眼动追踪研究的最新进展

年度研究报告 探索眼动追踪研究的最新进展 2024 Tobii眼动追踪年度研究报告目录关于本报告 3关于本报告 4眼动追踪研究概述 62024年关键数据 22启发性、创新性和开拓性研究 32年度高影响力论文 32心理学与神经科学 36人因工程 42教育研究 44消费行为研究 46医学研究 48培训与评估 50用户体验研究 52总结与展望 53拓展阅读指引 54参考文献 本报告旨在概述眼动追踪技术如何推动科学进步并拓展应用研究领域，重点介绍Tobii的眼动追踪解决方案。我们希望通过这份报告，向读者展示当前及未来Tobii解决方案在科研领域中如何实现多样化配置与应用场景。报告将呈现这些技术在科学研究中的实际应用案例，并展望其未来发展潜力。 本报告收录了2024年间所有使用Tobii设备记录和分析眼动数据的同行评议文章、会议论文集及书籍章节。文献收录标准如下：首先限定语言范围为英文期刊出版物；其 次我们根据期刊主题、标题关键词、摘要内容及作者所属机构，将每篇文献归类到至少一个研究领域；其余信息均从文献的研究方法（Methods）章节或标题/摘要中的关键词提取得出。 Tobii|年度研究报告2024|关于本报告3 应用研究领域 了令人瞩目的进展。通过眼动追踪技术，研究人员能够揭示人类如 这些领域具有直接的现实价值，在驾驶、技能迁移等方面取得 何探索环境并进行视觉互动，最终目标是提升效率、增强安全性， 或是打造更愉悦的体验。 •人因工程 •医学研究 •教育研究 •消费者与用户体验研究 •培训与评估 基础研究领域 盖多个分支领域。在基础研究领域，眼动追踪已成为一种成熟的研 心理学与神经科学是基础研究中覆盖面最广的领域，其下涵 究方法，持续揭示注意力与视觉信息处理的深层机制。 •认知研究 •社会研究 •发展研究 •临床研究 •语言学与阅读研究 眼动追踪能测量什么 学 研 究 究 眼 动 科 眼动追踪是一种能够测量和记录眼动行为的传感器技术。 策 认 揭 知 示 研 究 研 究 教 育 眼 研 动 究 追 踪 决 能 仪 幕 类 人 视 因 觉 注 意 眼 动 眼动追踪能测量什么 屏幕式 眼动行为 什 式 么 型 社 式 会 研 戴 程 穿 临 过 和 床 为 理 研 行 究 生 者 费 消 识 实 意 境 情 现 拟 虚 屏 眼动仪类型 穿戴式 眨眼 瞳孔大小 估 评 能 技 程 和 域 领 训 过 究 培 研 用 知 应 记 认 忆 究 研 验 体 户 用 究 研 读 阅 和 言 语 域 领 荷 究 究 研 负 础 研 基 理 展 发 心 虚拟现实 眼睑开合度 4Tobii|年度研究报告2024|眼动追踪能测量什么Tobii|年度研究报告2024|眼动追踪能测量什么5 2024年关键数据 关于眼动追踪设备使用方式、应用场景及设备类型的描述性统计数据，以及各研究领域出版物数量分布情况。 过技去术十年间，共有1.5万篇学术出版物采用了Tobii眼动追踪 14篇47 203 14% 104 7% 1140 79% 科学文章会议论文集书籍章节 使用Tobii眼动追踪解决方案的出版物数量随时间变化的趋势2024年出版物类型统计 在过去二十年中，硬件和软件技术的进步使得眼动追踪技术的普及程度达到了前所未有的水平。如今，这一非侵入式技术能够以高采样率和高精度捕捉从婴儿到成人全年龄段人群的眼动数据，甚至适用于多种非人灵长类动物的研究。我们看到，每年将眼动追踪作为核心研究方法的科学出版物数量持续增长。 作为科研用眼动追踪技术领域的领军企业之一，Tobii解决方案支撑的科研论文数量多年来保持着稳定增长。2024年相关科学出版物总量达1447篇，较上年同比增长4%。值得关注的是，今年Tobii迎来重要里程碑——过去十年间，基于Tobii眼动追踪技术产出的科研文献累计已突破1.5万篇。 图注：受COVID-19疫情影响，2021年和2022年全球多地科研活动受到限制，导致使用Tobii设备的出版物数量出现下降。2023年，相关出版物数量已恢复上升趋势，基本回升至疫情前水平。 人因，心理学和神经科学在眼动追踪研究中保持主导地位 心理学与神经科学 人因研究教育研究消费者研究医学研究培训与评估 用户体验研究 0%5%10%15%20%25%30%35%40% 550 528 115 113 81 69 49 2024年使用Tobii眼动追踪技术的研究出版物分布情况（按学科领域分类） 心理学和神经科学是最早应用眼动追踪技术的研究领域，通过分析人类行为与视觉注意来推动学科发展。如今这两个领域仍是该技术的核心应用方向，相关出版物占比达38%。人因工程学是眼动追踪技术的第二大应用领域，其核心是将人类行为特征融入技术研究，遵循“人在回路（Human-in-the-Loop）”的研究范式。这两个领域都具有广泛的研究维度，并衍生出多个细分方向。各研究领域的完整介绍详见报告第32页。 在心理学与神经科学领域中，眼动追踪技术的应用主要集中在认知研究领域 临床研究聚焦精神与神经系统疾病的诊疗机制。研究人员利用眼动追踪技术研究孤独症谱系障碍（ASD）和注意力缺陷多动障碍（ADHD）等病症，通过分析眼动模式揭示其与认知情感状态的关联。 发展研究追踪从婴幼儿到成年期的认知、社交与情感发展轨迹。通过眼动追踪技 术，研究者观察儿童阅读习得、面孔识别 和社会信号理解等过程，揭示各项能力的发展规律。 认知研究探索大脑结构与功能如何影响知觉、记忆、决策等心理过程。研究者常采用脑电图（EEG）和眼动追踪等技术，从而揭示人类信息处理的机制。 认3知2研%究 临2床1研%究 发1展�研%究社1会2研%究 语言与1阅�%读研究 其3%他 语言与阅读研究关注语言理解与阅读的神经认知机制。眼动追踪技术能实时捕捉阅读过程中的眼动行为特征，为研究阅读策略和语言处理效率提供关键数据支持。 其他类别包括不涉及上述领域的出版物，但涵盖非人灵长类动物（Non-HumanPrimate）研究相关成果。 心理学与神经科学研究领域的子领域分布情况 社会研究探究社会环境中的个体感知与互动机制。在社会心理学中，眼动追踪被用于解析面部表情、注视方向等社会线索的解读过程，以及这些解读如何影响人际互动。此类研究为揭示社会认知与行为背后的心理机制提供了重要依据。 在人因工程学的细分领域中，人机交互和汽车工业在眼动追踪研究方面处于主导地位 人机交互（Human-MachineInteraction）致力于通过优化技术系统（如计算机、智能手机、工业设备）的设计与可用性，提升用户操作表现、安全性和满意度。借助眼动追踪技术，研究人员可分析用户注意力分布与认知状态，采用以人为本的方法实现界面设计与交互方式的优化。 汽车研究（Automotive）领域的研究者致力于通过观察驾驶员行为、认知状态与车辆系统交互，致力于提升车辆设计、驾驶安全和整体体验。眼动追踪主要应用于自动驾驶等级研究及道路交通安全两大方向。 人2机4交%互汽2车3研%究 人因工程研究领域子领域分布 建筑1与3%导航 工1程2建%造 建筑与导航（ArchitectureandNavigation）领域旨在优化建筑环境设计，提升人类交互体验、安全性和效率。眼动追踪技术可客观记录个体在空间中的视觉感知与移动路径，为设计决策提供数据支持。 人机�%协作医疗8%健康 航空8%航海其4%他 人机协作（Human-RobotCollaboration）领域致力于优化人类与机器人的交互模式，提升安全性、操作性能与易用性。眼动追踪技术可揭示交互过程中的行为特征，助力开发更直观高效的协作系统。 医疗健康（Healthcare）领域聚焦医疗系统设计与操作的优化，致力于提升医疗环境安全性、护理质量及医护人员的工作效能。 其他类别包含除去上述领域以外的学术成果，涵盖农业研究等非技术相关领域。 工程建造（ConstructionandEngineering）领域聚焦工业与建筑场景中工具、设备及环境的优化设计，以提高作业安全性、效率与生产力。眼动追踪通过揭示作业人员的视觉注意力分布、认知负荷及情境感知 （situationalawareness），帮助改进设计方案并减少人为失误。 在航空航海（AviationandMaritime）领域，研究者着力于提升空运与海运的安全性、效率和操作表现。眼动追踪技术通过分析视觉注意模式、认知负荷与情境感知，优化人员培训、界面设计和操作流程。该领域研究多针对飞行员展开，以提升其操作表现与安全性。 29% 35% Tobii软件 Tobii兼容的软件 TobiiSDK/API与开源软件其他/未提及名称 28% 8% 在2024年的研究中配合Tobii硬件使用的软件类型 屏幕式研究（screen-basedresearch）仍占据主导地位，但可穿戴设备（wearable）的应用比重正在逐年扩大 10% 屏幕式设备 32% 58% 穿戴式设备 VR 2024年采用Tobii技术的研究中使用的眼动仪类型 随着采用眼动追踪技术的研究出版物数量持续增长，我们发现相关设备已从单一的实验室屏幕式设备拓展至适合真实场景的可穿戴解决方案。同时，使用VR设备呈现实验刺激并记录被试视觉行为的研究方式也得到普及。除了目前科研领域最常用的眼动仪类型仍为屏幕式设备（如TobiiProSpectrum、TobiiProFusion），我们观察到去年采用Tobii可穿戴解决方案（如TobiiProGlasses3）在真实场景中开展的研究量同比增长8%（与2023年数据对比）的增幅显著。VR设备的使用量则保持稳定态势。 TobiiProLab是眼动追踪研究领域首选的实验设计、数据采集与分析一体化软件平台 越来越多研究采用TobiiProLab软件进行眼动研究的设计、数据的采集与分析。与2023年相比，2024年使用Tobii解决方案发表的论文总量增长了3%。通过TobiiProSDK和GlassesAPI使用开源软件工具（如 Psychopy、Psychtoolbox）采集眼动数据的研究同比增长8%。与Tobii产品兼容的商业软件使用量保持稳定，包括NoldusObserverXT、Bitbrain SennsLab、E-Prime和SuperLab等解决方案。值得注意的是，29%的研究中使用的软件未归入任何特定类别，原因可能是研究者使用了我们检索范围之外的软件，或论文中未明确说明所用软件的具体信息。 心理学3与�神%经科学 人�因�研%究 教�育�研%究 医学�%研究 用户体�%验研究 消费�者%研究 培评训估与 3% 人4因8研%究 心理学2与7神%经科学 医1学4研%究 教育6%研究 培训5与%评估 消费3者%研究 眼动追踪数据正在重塑AI模型 将AI解决方案与眼动追踪研究相结合的各研究领域分布情况 59篇文献综述覆盖的前沿研究领域 按研究领域划分，统计了提及Tobii眼动追踪技术相关文献综述的分布情况 眼动追踪文献综述是紧跟领域内最新技术进步、应用场景与挑战的绝佳方式，能够全面梳理当前实践与未来发展方向。在眼动追踪相关主题的综述中，共有59篇提及Tobii眼动追踪技术。值得注意的是，与教育研究相关的综述占据显著地位——相较于该领域整体发文量，这类研究贡献尤为突出。这一趋势表明，教育研究者对眼动追踪技术应用表现出浓厚兴趣，并致力于开发教育领域的实用解决方案。 通过分析，我们发现共有195篇出版物将人工智能（AI）方法应用于眼动追踪研究。这些研究主要呈现两种应用场景：一是将眼动追踪作为输入信号用于构建AI模型，二是利用眼动追踪评估用户与特定AI工具的交互体验及使用效能。在按研究领域进行分类后，数据显示50%的研究集中在人因工程领域。这一现象符合预期，因为该领域研究人员普遍具有深厚的工程学背景。值得注意的是，在使用AI技术的出版