Trang 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN VẬT LÝ KỸ THUẬT Y SINH ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH NGHIÊN CỨU SỰ TẬP TRUNG CỦA SINH VIÊN THƠN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN VẬT LÝ KỸ THUẬT Y SINH ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH NGHIÊN CỨU SỰ TẬP TRUNG CỦA SINH VIÊN THƠNG QUA PHÂN TÍCH CHUYỂN ĐỘNG CỦA MẮT GVHD : ThS Lê Cao Đăng SVTH : Nguyễn Phương Thảo – 2014524 Trần Hoàng Quốc Thịnh – 2014608 Thành phố Hồ Chí Minh – Tháng 12 năm 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN VẬT LÝ KỸ THUẬT Y SINH ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH NGHIÊN CỨU SỰ TẬP TRUNG CỦA SINH VIÊN THÔNG QUA PHÂN TÍCH CHUYỂN ĐỘNG CỦA MẮT GVHD : ThS Lê Cao Đăng SVTH : Nguyễn Phương Thảo – 2014524 Trần Hoàng Quốc Thịnh – 2014608 Thành phố Hồ Chí Minh – Tháng 12 năm 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN VẬT LÝ KỸ THUẬT Y SINH Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN PHƯƠNG THẢO MSSV: 2014524 TRẦN HOÀNG QUỐC THỊNH 2014608 NGÀNH: VẬT LÝ KỸ THUẬT LỚP: KU20VLY Đầu đề đồ án chuyên ngành: NGHIÊN CỨU SỰ TẬP TRUNG CỦA SINH VIÊN THƠNG QUA PHÂN TÍCH CHUYỂN ĐỘNG CỦA MẮT Nhiệm vụ: - Tìm hiểu tổng quan tập trung dạng chuyển động mắt - Tìm hiểu quy trình phân tích chuyển động mắt nghiên cứu tập trung - Xây dựng quy trình hồn chỉnh để thu liệu dựa nghiên cứu chuyên môn - Xử lý liệu thu được, phân tích tương quan chuyển động mắt tập trung sinh viên Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 18/08/2023 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 29/12/2023 Họ tên người hướng dẫn: ThS Lê Cao Đăng Tên đề tài nội dung đồ án chuyên ngành thông qua Bộ môn NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đồ án chuyên ngành cách thuận lợi đạt kết tốt nhất, trước hết chúng tơi muốn bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc chân thành đến thầy Trần Trung Tín – người trực tiếp hướng dẫn chia sẻ kiến thức, giúp định hướng đề tài hướng dẫn, bảo suốt trình phát triển đề tài đồng hành vượt qua thách thức q trình nghiên cứu Chúng tơi biết ơn tận tâm hỗ trợ thầy! Đồng thời, muốn bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Lê Cao Đăng – Trưởng phịng Thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh tạo điều kiện nhiệt tình hỗ trợ mặt kiến thức thiết bị q trình thực đề tài để chúng tơi hồn thành đề tài cách sn sẻ Tơi muốn bày tỏ lịng biết ơn đến thầy Lê Nhật Tân tất quý thầy cô khoa Khoa học Ứng dụng trường Đại học Bách khoa – ĐHQG-HCM tạo điều kiện thuận lợi cho q trình nghiên cứu, học tập chúng tơi ln sẵn lịng truyền đạt kiến thức mà chúng tơi cịn thiếu sót để chúng tơi hồn thành đề tài Chúng tơi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến bạn sinh viên đồng ý tham gia thu liệu để chúng tơi thực đề tài “Nghiên cứu tập trung sinh viên thông qua phân tích chuyển động mắt” Và khơng thể không nhắc đến giúp đỡ từ bạn bè gia đình ln ủng hộ, động viên chia sẻ niềm vui gánh nặng khoảnh khắc khó khăn để chúng tơi ln vững vàng bước tiếp đường học tập Lời cảm ơn không đủ lớn để bày tỏ lịng biết ơn chúng tơi Hy vọng cơng trình nghiên cứu đóng góp nhỏ bé ý nghĩa vào kho tàng kiến thức cộng đồng nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH ẢNH vi CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Các khái niệm liên quan đến đề tài nghiên cứu 2.1.1 Tổng quan tập trung 2.1.2 Tổng quan chuyển động mắt 2.1.3 Tổng quan Công nghệ Eye Tracking 2.2 Các cơng trình nghiên cứu liên quan CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .9 3.1 Thiết kế thí nghiệm 3.1.1 Phạm vi lấy mẫu 3.1.2 Kích thích dùng nghiên cứu 3.1.3 Bài kiểm tra khả tập trung 10 3.1.4 Buồng tối 13 3.1.5 Phần cứng 14 3.1.6 Phần mềm giải thuật 18 3.2 Quy trình thu liệu tập trung sinh viên .28 3.3 Phương pháp xử lý liệu 28 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .30 4.1 Kết mơ hình thí nghiệm .30 4.1.1 Kết phần cứng 30 4.1.2 Kết phần mềm 30 4.2 Kết xử lý liệu 32 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 38 5.1 Kết luận .38 ii 5.2 Hướng phát triển 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC 47 iii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên đầy đủ tiếng Anh Tên đầy đủ tiếng Việt ADHD Attention deficit hyperactivity disorder Rối loạn tăng động giảm ý I-VT Threshold Identification Nhận dạng ngưỡng VOG Video Oculography Quang nhãn video EOG Electro-Oculography Quang điện nhãn cầu TET5 Tobii Eye Tracker Thiết bị theo dõi mắt Tobii ET Eye Tracking Công nghệ theo dõi mắt HFT Hidden Figure Test Bài kiểm tra hình ẩn FI Field-Independent Nhóm tập trung (độc lập nhận thức) FM Field-Mixed Nhóm hỗn hợp (không rõ ràng hai nhóm) FD Field-Dependent Nhóm tập trung (không độc lập nhận thức) iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Chuyển đổi toạ độ sang độ 25 Bảng 4.1 Kết điểm nhiệm vụ kiểm tra… 31 Bảng 4.2 Kết xử lý liệu 32 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 3.1 Kích thích dùng nghiên cứu .10 Hình 3.2 Minh hoạ nhiệm vụ kiểm tra .11 Hình 3.3 Minh hoạ nhiệm vụ kiểm tra .12 Hình 3.4 Minh hoạ nhiệm vụ kiểm tra .12 Hình 3.5 Buồng tối .13 Hình 3.6 Thiết bị Tobii Eye Tracker .14 Hình 3.7 Màn hình rời ViewSonic thiết bị TET5 16 Hình 3.8 Laptop Ideapad Gaming 17 Hình 3.9 Đèn tai nghe 18 Hình 3.10 Giao diện phần mềm Tobii Experience 19 Hình 3.11 Quá trình Calibration 20 Hình 3.12 Hiển thị vùng nhìn hình 21 Hình 3.13 Giao diện trang Video Eye Tracking .22 Hình 3.14 Dữ liệu thu từ Video Eye Tracking 23 Hình 3.15 Giao diện trang Image Eye Tracking .23 Hình 3.16 Dữ liệu thu từ Image Eye Tracking 24 Hình 3.17 Minh hoạ hệ toạ độ Oxy nghiên cứu 25 Hình 3.18 Lưu đồ thuật tốn tính fixation, saccade nhiễu 27 Hình 4.1 Kết phần cứng 30 Hình 4.2 Minh hoạ liệu Raw data 32 Hình 4.3 Kết so sánh điểm nhiệm vụ số lượng fixation 33 Hình 4.4 Kết so sánh điểm nhiệm vụ thời gian nhiễu 34 vi Hình 4.5 Kết so sánh điểm nhiệm vụ thời gian fixation 34 Hình 4.6 Kết so sánh điểm kiểm tra số lượng fixation 35 Hình 4.7 Kết so sánh điểm kiểm tra thời gian nhiễu 35 Hình 4.8 Kết so sánh điểm kiểm tra thời gian fixation 36 vii