Smooth pursuit

Posted 2021-01-27 ariel-dreamland

If our eyes follow a bird across the sky, we make a slower movement called smooth pursuit.

如果我们的眼睛跟着一只鸟儿飞过天空，我们会做一个叫做平稳追踪的慢动作。

Smooth pursuit requires something to follow, while saccades（扫视，另一个event，这里先不讨论） can be made on a white wall or even in the dark, with no stimuli at all.

那么，人们用 smooth pursuit来指征与解释什么，并且如何measure呢？

平稳追踪是视线对感兴趣的运动物体的持续追踪。这种眼动需要视野中心运动的目标，一旦开始平稳追踪，你可以根据视觉反馈来调整眼睛的速度，以使得眼动速度几乎等于追踪物体在视网膜投影的速度，从而使看到的物体稳定处于视线中心。

1，平滑追踪方向

由于平滑追踪过程中，眼球可以同步跟随移动目标，由于目标存在着一系列不同的移动方向，所以相应产生了一系列平滑追踪方向。therefore，我们设定方向值沿着平滑追踪路径改变，就可以得到对于追踪方向的客观测量。从平滑追踪检测的角度来看，这通常可以通过将长时间的追踪划分为多个较短时间的追踪，与扫视结合起来来实现。

沿着路径的任意两点（（x i，y i）和（x i + 1，y i + 1）之间的方向值可以通过用原始数据样本替换注视来计算，如图所示：

图，可以使用基本三角法（basic trigonometry）计算固定（X i，Y i）和（X i + 1，Y i + 1）之间的扫视的绝对扫视方向φ。 注意，许多眼跳是弯曲的，因此沿着轨迹具有变化的方向。扫视方向仅代表从起点到终点的理想直线。

基本三角法（basic trigonometry）：普通的sin con tan计算之类

这需要高质量高精度的数据；否则测量值会存在极大噪声。

2、平滑追踪长度

平滑追踪的长度是从追踪起始到偏移的距离。可以通过沿路径的原始数据样本之间所有距离的总和或者追踪的持续时间与平均速度的乘积。

与扫视一样，平滑追踪的幅度amplitude 也可以计算为起始点和偏移点之间的最短距离。然而，这假设平滑追踪方向保持相对恒定。方波抖动，追赶，back-up和前导扫视都可能在平滑追踪期间发生，并且可能导致检测算法错误地去计算长度。

3、平滑追踪速度

通常认为平滑追踪速度，以25-40°/ s达到峰值，比扫视速度慢得多。当平稳追踪跟随目标以大于约30°/ s的速度移动时，数据中往往会出现追赶跳视（catch-up saccades）。

4、平滑追踪加速度

使用以40°/ s移动的目标，Kao和Morrow（1994）发现平滑追踪加速度值高达350°/ s ²。 当目标运动可预测时，加速度值显着更高，但也有一些其他性质。个体之间的平滑追踪加速度在43-128°/ s²之间。 在以恒定速度平稳追踪期间，加速度为零。

5、平滑度

平滑追踪的平滑度指的是追踪运动是平滑的还是锯齿状的。对于平滑度等级，它们通常不考虑追赶扫视，但如果包括追赶扫视，它们的频率也可以用作平滑度的量度。