Noldus EthoVision XT手指轨迹分析系统

Noldus EthoVision XT手指轨迹分析系统

EthoVision XT 手指轨迹分析系统是由荷兰 Noldus 公司研发生产的自动追踪和分析手指运动轨迹的专业应用软件。Noldus 是一家专注于行为学研究的跨国科技企业，总部位于荷兰瓦赫宁根，在人类行为学、动物行为学、人因工程等领域拥有超过30年的技术积累。该系统本质上基于 Noldus 的动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)的核心视频跟踪技术，经过专门适配和优化，使其能够有效追踪和分析人类手指在触摸式界面上的运动轨迹。

该产品的核心价值在于通过计算机视觉技术自动捕获并记录手指的运动轨迹，为触摸式人机界面的交互效率评估提供客观、量化的数据支撑。很多产品的使用都是通过手指的活动来完成的，手指的运动数据可以为研究人员提供交互效率评价的依据，并且这类数据是其它类型的数据无法取代的。该系统的工作原理是通过各类运动目标识别方法捕获并记录运动目标的运动轨迹，然后据此对相关指标进行分析。在追踪运动轨迹之前需要对捕捉对象用特定的颜色标记(如上图中手机操作时对拇指进行了颜色标记)，然后系统会通过标记的颜色自动跟踪目标对象的运动轨迹，根据研究人员设定好的追踪范围，软件会自动计算操作过程中的各个指标。

在可测量指标方面，系统提供了丰富的定量分析参数，包括：完成特定任务的时间、手指在不同区域移动的路径、手指在特定区域内停留的时间、手指的蜿蜒度等。以上指标是可用性测试的常用指标，可结合其它主、客观评价指标(如眼动追踪、生理信号、主观问卷等)进行综合分析，进而得出更加客观的结论。系统跟踪的准确度较高，尤其在测试、用户体验等环境比较复杂和条件比较差的情况下更是如此，系统在自动跟踪轨迹的同时，允许用户手动记录特定行为，主要用于记录无法全自动可靠探测的行为以及核实和调整自动探测的行为。

在应用领域方面，该系统可应用于智能手机、平板电脑等触摸式人机界面，以及模拟驾驶舱等诸多用户体验研究测试领域。以重庆大学汽车工程学院的研究案例为例，该团队使用手指轨迹跟踪系统结合眼动追踪，对长安EV200的车载人机交互界面进行了可用性评估。测试要求被试使用车载系统完成音乐收藏任务，整个任务被划分为8个分任务。研究结果显示，专业人员以18秒、8个步骤完成了任务，而被试用了113秒、35个步骤才完成任务，表明任务逻辑结构设计复杂;分任务8中“收藏”图标的颜色与背景色相近，导致被试没有很快看到图标。这一案例充分说明了手指轨迹数据在发现交互设计问题中的独特价值。

该产品主要应用于人因工程实验室、用户体验实验室、可用性测试实验室、人机交互研究中心、汽车人机工程实验室等机构。适用科室和研究领域包括用户体验研究、产品可用性测试、人机交互设计评估、工业工程、消费行为研究、驾驶行为研究等。近年来，该系统还被应用于医疗器械的可用性测试中，例如在呼吸机可用性测试中，手指轨迹追踪分析系统与行为观察分析系统(The Observer XT)、穿戴式眼动仪(Tobii Glasses)等设备协同使用，从手指操作情况上帮助判断可用性问题的严重程度和性质。

核心追踪与测量指标

轨迹追踪：基于计算机视觉技术，自动识别并追踪手指(或标记点)在屏幕上的实时运动轨迹

时间指标：准确记录完成特定任务的总时间、手指进入/离开特定区域的时间戳及停留时长

空间指标：测量手指移动的总距离、移动路径坐标、在特定区域内的分布情况

交互效率：计算手指移动的蜿蜒度(Meander)，量化操作路径的平滑度与直接性

实验设计与区域分析

区域定义：支持在视频画面上自定义绘制多个感兴趣区域(Zone)，如按钮、图标、菜单栏等

任务分段：支持将复杂任务划分为多个子任务，分别统计各阶段的操作数据

可视化呈现：自动生成手指移动的热力图、轨迹叠加图，直观展示用户的操作习惯与盲区

数据整合与输出

多模态同步：支持与眼动仪、生理仪等外部设备的数据同步，实现行为与生理数据的关联分析

数据导出：支持导出原始轨迹坐标数据及统计分析结果(如 Excel、TXT 格式)，便于第三方软件处理

视频整合：支持导入预先录制的视频文件进行离线分析，或实时采集视频流进行在线分析

适用领域与场景

人机交互：适用于智能手机、平板电脑、车载中控屏、医疗设备等触控界面的可用性测试

人因工程：广泛应用于模拟驾驶、工业控制面板操作评估及用户体验(UX)研究

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>> 行为分析系统Noldus The Observer XT