能裝載普通眼鏡上的眼動追蹤方案Imec的眼電描記方案

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眼動追蹤的好處已經是老生常談了。現有的比較常用的眼動追蹤基本是依靠攝像頭或是紅外傳感器來實現的,原理上也很類似,可以大致概括為通過攝像頭或者傳感器捕捉人眼特徵,通過算法建立人眼二維或者三維注視點估計模型,最後再通過算法判斷人眼動作和注視點。

能裝載普通眼鏡上的眼動追蹤方案Imec的眼電描記方案

雖然基於相機的解決方案可以準確地確定用戶正在觀看的位置,但有些相機的幀速率還不足以與眼睛的快速移動(例如掃視)相匹配,而掃視恰恰是閱讀過程中的主要移動方式。如果選用更高幀速率的相機,將增加設備的成本。Imec提出了一種基於電描記法的解決方案,在解決圖像處理延遲問題的同時,還降低了解決方案的成本。

Imec目前是歐洲領先的獨立研究中心,研究方向主要集中在微電子,納米技術,輔助設計方法,以及信息通訊系統技術等方向。它在今年的ITF活動中展示了一種基於電描記法(EOG)的眼動追蹤技術。並且表示,將該技術集成到一副標準眼鏡中,可以顯著改善增強現實和虛擬現實體驗,此外,該技術還可以用於神經退行性疾病的臨床研究。

能裝載普通眼鏡上的眼動追蹤方案Imec的眼電描記方案

簡單來說,Imec的解決方案是利用集成在眼鏡上的五個接觸電極實現的。按照研究組中一位研究員Gabriel Squillace的說法,人眼本身具有電位,集成在眼鏡觴的這五個電極就是用來檢測人眼轉動時的電位變化,從而得出眼球運動。

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具體來說,每個鏡頭周圍有四個內置電極,兩個用於檢測眼睛的垂直移動,兩個用於水平移動。與此同時,研究組還開發了一種算法,可以根據眼睛的轉動角度得出人眼注視的具體位置。此外,Imec的解決方案可以提供眼睛行為的數據檢測,如移動速度或眨眼的頻率和持續時間。

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實際上,這個電描記法並不是一個新的技術,這種檢測眼動的方法更多地用在實驗室中,像視覺系統、心理學、認知學等研究中也會用到,只是在生活中的普及率相對開頭說的相機和傳感器方案就差了很多。

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與具有眼動追蹤能力的AR/VR耳機相比,這種解決方案的成果成本更低(按照某些媒體的說法成本要低5倍),體積更小。此外,imec的新穎方法可以實現每秒256個採樣的採樣率,是當前基於相機的眼睛位置檢測解決方案的兩倍以上。由於此解決方案基於藍牙無線,所以也更加節能。

Imec的眼動追蹤技術可用於AR / VR應用程序,通過用戶的眼球手勢快速導航界面和菜單,無需繁瑣的手持控制器。同樣,也可以將眼球運動信號轉化為虛擬命令:側向眼球運動例如可以用於滑動和轉動,而閃爍則會觸發前進動作。

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此外,Imec表示,眼動分析可用於神經疾病的研究。現在已經有科學證據表明像帕金森病或阿爾茨海默氏病等神經退行性疾病對大腦(如海馬體等)造成的影響會影響到眼睛行為的變化,而正如前文所述,這恰恰是imec的方案可以檢測的部分。考慮到這一點,imec也打算利用其技術進行臨床研究,以早期神經退行性疾病的發現和疾病進展的監測。

Imec的負責人表示,這種基於眼電描記的解決方案還可能應用到對當前基於相機的解決方案的補充,可能用於開發更便宜,更快速的眼動檢測設備。不管怎麼說,此方案確實有創新之處,也有它的優勢,至少也是眼動追蹤方案的一個新方向了。

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