[論文レビュー] TobiiGlassesPySuite: An open-source suite for using the Tobii Pro Glasses 2 in eye-tracking studies

Davide De Tommaso, Agnieszka Wykowska|arXiv (Cornell University)|Dec 19, 2019

Gaze Tracking and Assistive Technology参考文献 28被引用数 8

ひとこと要約

本論文では、Tobii Pro Glasses 2ウェアラブル眼動追跡装置を制御し、記録を管理し、ライブビデオおよび視線データをストリーミングし、CSV形式で処理済みの眼動追跡データをエクスポートできるオープンソースのPythonパッケージ、TobiiGlassesPySuiteを提示する。このスイートは、低レベルのAPIの複雑さを抽象化し、GNU GPL v3.0ライセンスの下で、データ収集、キャリブレーション、分析のためのモジュラーでクロスプラットフォームのツールを提供することで、研究者がカスタム眼動追跡実験にこのデバイスをより使いやすくする。

ABSTRACT

In this paper we present the TobiiGlassesPySuite, an open-source suite we implemented for using the Tobii Pro Glasses 2 wearable eye-tracker in custom eye-tracking studies. We provide a platform-independent solution for controlling the device and for managing the recordings. The software consists of Python modules, integrated into a single package, accompanied by sample scripts and recordings. The proposed solution aims at providing additional methods with respect to the manufacturer's software, for allowing the users to exploit more the device's capabilities and the existing software. Our suite is available for download from the repository indicated in the paper and usable according to the terms of the GNU GPL v3.0 license.

研究の動機と目的

• Tobii Pro Glasses 2を用いたカスタム眼動追跡実験をサポートする製品メーカーのソフトウェアの制限を解消すること。
• 研究者にとって低レベルのデバイス制御とデータ処理を抽象化するクロスプラットフォームで、Pythonベースのソリューションを提供すること。
• 視線データ、ライブビデオ、イベントログへのプログラム的アクセスを可能にすることで、Tobii Pro Glasses 2の機能を標準的な使用を超えて拡張すること。
• 再利用可能でモジュラーなコードを用いて、研究者がウェアラブル眼動追跡装置を複雑な実験設定に統合できるようにすること。
• 標準化されたオープンソースのツールを用いて、データエクスポート、凝集検出、可視化を効果的に行えるようにすること。

提案手法

• スイートは、デバイス制御、データストリーミング、記録管理のためのモジュラーなコンponentを備えた単一のPythonパッケージとして実装されている。
• デバイスの機能（ストリーミングの開始/停止、キャリブレーションの管理など）を制御するために、Tobii Pro Glasses 2 APIを使用している。
• ライブシーンビデオは、デバイス上で実行されるRTSPサーバー経由で取得され、OpenCVを用いてリアルタイムでビデオストリームを表示および処理している。
• 視線データはPythonの辞書に収集・格納され、I-DTフィルタを用いて生データと検出された凝集点をエクスポートするメソッドが用意されている。
• JSONオブジェクトを介して記録中にカスタムイベントを送信でき、CSVファイルにログ記録するか、Tobii Pro Labソフトウェアと統合することができる。
• SDカードに保存された記録への完全なパスアクセスを備えた、プロジェクトセットアップ、キャリブレーション、記録、データエクスポートのためのサンプルスクリプトが含まれている。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 研究者が製品メーカーのソフトウェアの機能を超えて、Tobii Pro Glasses 2の機能をどのように拡張できるか？
• RQ2 モバイルでユーザー中心の眼動追跡研究にウェアラブル眼動追跡装置を使用する際の主な課題は何か？
• RQ3 標準化されたオープンソースのソフトウェアスイートは、眼動追跡実験におけるデータアクセス、キャリブレーション、記録管理をどのように改善できるか？
• RQ4 ウェアラブル眼動追跡システムにおいて、効率的なライブビデオと視線データの同期を実現する方法は何か？
• RQ5 研究環境において、眼動追跡データを体系的にエクスポートおよび処理するにはどのような方法があるか？

主な発見

• TobiiGlassesPySuiteは、単一のPythonパッケージを通じてTobii Pro Glasses 2の制御と記録管理を統合的かつプラットフォームに依存しない形で提供する。
• RTSPとOpenCVを用いたライブデータストリーミングにより、シーンビデオとマッピングされた視線ポイントのリアルタイム可視化が可能である。
• I-DTフィルタを用いて、生の視線データと検出された凝集点を、分散および継続時間の設定可能なしきい値とともにCSV形式でエクスポートできる。
• JSONオブジェクトによる外部イベントログ記録が可能で、CSVファイルに保存するか、Tobii Pro Labと同期して分析を強化できる。
• プロジェクト作成、参加者管理、キャリブレーション、記録制御のための包括的なサンプルスクリプトが含まれており、実験のセットアップを簡素化している。
• GNU GPL v3.0ライセンスの下でのオープンソース性により、コミュニティの貢献が促され、長期的な拡張性が保証されている。