一、适用范围与前置要求
适用对象
本规范适用于主流无创眼动轨迹分析模块，包括但不限于：
基于视频-角膜反射（P-CR）原理的桌面式、头戴式、嵌入式眼动模块；
基于眼电图（EOG）原理的眼动采集模块；
应用于科研、人机交互、驾驶行为研究、临床眼科/神经科检测、工业质检等场景的眼动分析系统。
前置基础要求
设备需完成出厂自检，无硬件故障报错，供电稳定（建议配UPS避免电压波动）；
工作环境符合设备要求：温度15~30℃、湿度40%~70%RH，无强电磁干扰，无强光直射摄像头光路，背景反光率≤10%；
操作人员需经过基础培训，熟悉设备原理和校正流程。
二、眼动轨迹信号校正操作规范
信号校正核心目的是消除系统误差、硬件漂移、个体差异，保证眼动数据的空间精度、时间精度、采样有效性达标，分为「硬件层系统校正」和「软件层信号处理校正」两部分。
（一）硬件层系统校正（每次使用前/定期必做）
1.校正前准备
设备预热：红外摄像头类眼动模块需开机预热15~30分钟，待光源、传感器工作稳定后再开始校正；EOG类模块需提前检查电极阻抗（≤10kΩ），保证电极与皮肤接触良好。
环境适配：调整环境光照至均匀稳定（建议照度300~500lux），避免光源在镜片、屏幕上产生反光；若为头戴式设备，需根据被试瞳距、头围调整头带、额托，保证摄像头光轴与被试视轴基本垂直。
被试适配：让被试提前5分钟适应环境，避免疲劳、紧张导致头位/眼球运动异常；若被试佩戴框架眼镜，需调整摄像头角度避免镜框遮挡瞳孔，或使用增透膜减少镜片反光。
2.常规校正流程（以通用的九点/十三点校正法为例）
步骤操作要求验收标准
1.校正点设置校正点视角大小设置为0.5~1°（人眼comfortable的注视范围），与背景对比度≥80%，亮度适中避免过曝/欠曝；若为头戴式设备，需保证校正过程中被试头部固定，移动超过5cm需重新校正。校正点清晰可见，无遮挡、反光
2.单点数据采集每个校正点采集≥100ms的有效数据，剔除眨眼、大角度扫视阶段的噪点，单点有效采样帧数≥30帧（60Hz采样率设备）/≥60帧（120Hz及以上采样率设备）。单点有效数据占比≥80%
3.参数拟合采用多项式拟合/非线性映射算法，将摄像头原始像素坐标转换为实际视角/场景坐标；若需精确测量眼球运动参数（扫视速度、瞳孔直径等），需额外采集被试的角膜曲率、静息眼电位等个体参数做专属校准。拟合残差≤设备标称精度的120%
4.校正验证回测3~5个未参与拟合的校正点，计算注视点误差，若误差超过阈值需重新调整拟合参数或重新采集数据。空间精度≤设备标称精度（科研级≤0.5°，消费级≤2°，临床级≤0.25°）
3.特殊场景补充校正
长时间记录场景（≥30分钟）：每15~20分钟插入1个已知位置的漂移校正点，记录漂移量，用于后期数据补偿，保证漂移速率≤0.1°/min；
六自由度头动场景（头戴式/VR集成眼动模块）：需额外做头位姿态校正，结合IMU数据将头动坐标系下的眼动数据转换为世界坐标系场景坐标；
车载/动态场景：需在模拟实际工况的环境下校正（如模拟驾驶舱振动、光照变化），避免静态校正与动态使用场景的误差。
（二）软件层信号处理校正（数据采集后必做）
原始眼动数据需经过以下算法校正后才会用于分析：
坏值剔除：采用速度阈值法（注视阶段眼动速度≤30°/s，超过则为噪点）、瞳孔直径阈值法（瞳孔直径突然归零/超出生理范围为眨眼/丢失帧），标记并剔除无效数据；
缺失值插值：连续丢失帧数≤100ms的用线性/样条插值补全，超过100ms的标记为无效时间段，禁止盲目插值；
漂移补偿：基于中间插入的校正点偏移量，采用中位滑动窗口/线性拟合算法补偿长时间漂移；
坐标转换：若有头动/透镜畸变（如VR设备），需叠加头部位姿参数、透镜畸变参数做坐标修正，保证眼动坐标与实际场景坐标一致。
三、定期维护与校准规范
1.日常维护（每次使用前后）
外观清洁：用专用气吹清除镜头表面灰尘，若有指纹、污渍用超细纤维镜头纸蘸无水酒精轻擦，禁止用粗糙布料、腐蚀性清洁剂擦拭镜头镀膜；
功能自检：每次开机运行内置自检程序，确认光源亮度、摄像头成像、触发信号同步正常，无报错；
参数存档：每个被试的校正参数、漂移补偿参数单独命名存档，禁止混用不同被试的校正参数；
接触部件消毒：头戴式设备的头带、额托等接触被试皮肤的部件，每次使用后用75%酒精擦拭消毒。
2.月度维护
深度清洁：拆开可拆卸防尘盖，清理散热口、镜头内部的积灰，检查接口有无氧化、松动，确认接地良好避免电磁干扰；
精度复检：随机抽取3~5名被试重新做全流程校正，对比历史校正参数的漂移量，若漂移超过阈值需做深度校正；
显示设备校准：若使用屏幕呈现校正点，需每半年用色度计校准屏幕亮度、色度，保证校正点亮度均匀性、色度偏差≤5%，避免屏幕老化导致校正误差；
软件更新：及时安装厂商发布的固件、驱动、校正算法更新包，修复已知精度缺陷。
3.年度强制校准
需送有资质的计量机构或厂商售后完成全项校准，校准后需出具合规校准报告，校准项目包括：
全视场空间精度校准：用1°间隔的标准角度校准卡，测试中心、边缘视场的注视点误差，保证全视场精度达标；
时间精度校准：用已知频率的硬件触发信号测试眼动数据与触发信号的对齐误差，保证偏差≤1帧（60Hz设备≤16.7ms，120Hz设备≤8.3ms）；
采样率校准：用标准频率测试卡验证实际采样率与标称采样率的偏差≤1%；
漂移特性测试：连续2小时工作测试漂移速率，符合设备标称要求。
四、常见故障与排查
故障现象排查方向处理方案
校正后空间误差大①检查环境光是否有强反光、过曝；②检查被试头位是否大幅移动、镜头是否有脏污；③检查校正点亮度/对比度是否合适调整环境、清洁镜头、重新校正；若仍超标则检查摄像头模组是否松动、传感器是否老化，送厂维修
数据漂移过快①检查设备是否充分预热；②检查被试是否因疲劳导致头位下沉；③检查环境温度是否波动过大重新预热、让被试短暂休息后重做漂移校正；若为硬件热漂移需送厂校准光学组件
有效采样率低①检查被试是否频繁眨眼、头动过大；②检查摄像头焦距是否对准瞳孔；③检查红外光源是否衰减调整被试状态、重新对焦；若光源衰减需更换红外灯珠
时间不同步①检查触发信号线是否松动；②检查设备时钟是否与采集主机同步重新插拔触发线、校准设备时钟
五、注意事项与记录要求
禁止混用校正参数：不同被试的瞳距、角膜曲率、头位差异极大，混用参数会导致空间误差超过10°，数据无效；
禁止私自拆解精密部件：摄像头模组、红外传感器、光学镜头为精密部件，私自拆解会导致精度下降，硬件故障需联系厂商售后处理；
记录留痕：每次校正、校准需记录操作时间、被试/设备编号、校正方法、精度参数、操作人员，科研、临床场景的校正记录需与实验数据/病历一并存档，作为数据有效性的依据；
隐私保护：涉及被试的眼动数据、校正参数需符合数据安全规范，禁止随意泄露；
长期存放要求：设备长期不用时需盖防尘盖，存放于干燥无尘环境，每3个月通电预热1次，避免元器件老化受潮。
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