Development of analysis software for user studies based on iMotions data

Abstract

Facial Emotion Recognition (FER) has become a standard component of multimodal usability research, yet platforms such as iMotions that excel at data acquisition provide only limited support for subsequent statistical analysis. Researchers are typically forced to write custom analysis scripts for each new experimental design, contributing to non-reproducible workflows and questionable research practices in Human-Computer Interaction. This thesis presents a Python-based analysis tool that closes this gap by directly integrating iMotions CSV exports. The system lets researchers configure between-subjects and withinsubjects study designs through a Tkinter interface, automatically selects an appropriate parametric or non-parametric statistical test based on a Shapiro-Wilk normality check, and renders results in an interactive dashboard covering dimensional emotions, categorical emotions, and time-course visualizations.

Facial Emotion Recognition (FER) hat sich zu einem Standardbaustein der multimodalen Usability-Forschung entwickelt, doch Plattformen wie iMotions, die bei der Datenerfassung überzeugen, bieten nur begrenzte Unterstützung für anschließende statistische Analysen. Forschende sind daher häufig gezwungen, für jedes neue Versuchsdesign individuelle Analyse- Skripte zu schreiben, was zu nicht reproduzierbaren Arbeitsabläufen und fragwürdigen Forschungspraktiken im Bereich Human-Computer Interaction beiträgt. Diese Thesis stellt ein auf Python basierendes Analysetool vor, das diese Lücke schließt, indem es direkt mit iMotions-CSV-Exporten arbeitet. Das System ermöglicht Forschenden, über eine Tkinter-Oberfläche sowohl Between-Subjects- als auch Within-Subjects- Studiendesigns zu konfigurieren. Es wählt automatisch einen geeigneten parametrischen oder nicht-parametrischen statistischen Test auf Basis eines Shapiro-Wilk-Normalitätstests aus und stellt die Ergebnisse in einem interaktiven Dashboard dar, das dimensionale Emotionen, kategoriale Emotionen sowie zeitliche Verläufe abdeckt.