現實版「獨眼龍」!佩戴這款新型隱形眼鏡,一個眼神搞定一切

現實版「獨眼龍」!佩戴這款新型隱形眼鏡,一個眼神搞定一切

最近,法國科學家從X戰警的獨眼龍身上得到靈感,研發出一種隱形眼鏡,可以發射紅色雷射光束對準佩戴者所看到的物體。這款眼鏡的原理是在普通尺寸的隱形眼鏡上裝配了一個垂直腔表面雷射發射器(VCSEL),用於向佩戴者觀看的方向發射雷射。

研究人員使用現成的零件創建了一個可用於凝視辨識的眼鏡原型。

凝視辨識是一個新興的研究領域,可能成為人工智慧的下一個前沿陣地。

凝視辨識可以使人們跨過觸摸螢幕或滑鼠來控制電子設備,在無需觸碰螢幕或按鍵的情況下即可選擇顯示器上的選項。

這款內建紅外線雷射的隱形眼鏡命名為「cyclops lens」(獨眼龍眼鏡),取自X戰警漫畫中的著名英雄「獨眼龍」。

隱形眼鏡原型內部的電子設備(左)和人眼佩戴的電子設備(右)。該系統可以被看作是「一種使用紅外(iR)雷射嵌入式無線智慧型隱形眼鏡的新型眼部追蹤系統」 

在設計上,每隻眼的隱形鏡片外框都安裝了攝影系統,用於追蹤人的視線。

來自南斯的法國大西洋高等礦業電信學校的研究人員在一項實驗中,將這款隱形眼鏡安裝在可旋轉的假眼上,再將一個分束器放置在帶了眼鏡的假眼前,用於定位兩眼分別發出的光束。

研究人員在研究報告中表示:「分束器鍍了膜,可以反射兩眼雷射點產生的紅外光束,同時又對眼睛透明,以避免不必要的反射。」

最後,用一台紅外熱像儀記錄雷射在何處被反射,並透過軟體繪製出兩束光束在何處會合,就是人眼所注視的位置。

研究人員表示,在系統中,檢測雷射光束方向就可以知道凝視方向。

與這項研究一起發佈的視頻中展示了該系統可以進行即時追蹤。

目前還有多項正在研究中的凝視辨識技術,包括大量使用攝影鏡頭和感應器的系統。

在去年的巴塞隆那世界移動大會上,BMW發佈的一款原型車,便借助了這種系統,使得駕駛坐在車內就可以用眼睛完成某些操作。安裝在儀表盤上的高解析度鏡頭將追蹤乘坐者的頭部和眼睛運動,以準確辨識他們所注視的物品(無論是車內還是車外的)。

BMW舉例稱,駕駛在路途中透過擋風玻璃看到某家餐館,就可以即時瞭解其菜單,營業時間等,甚至可以訂位。

自2021年起,BMW將在其SUV跨界車型iNEXT中首次向客戶提供所謂的凝視辨識,以及改進版手勢和語音辨識等自然互動功能。

法國大西洋高等礦業電信學校的研究人員在一項實驗中,將隱形雷射眼鏡安裝在可以旋轉的人造假眼上,並將一個分束器放置於其前,用於定位每隻眼鏡發出的光束(如圖所示,展示了雷射、分束器和攝影鏡頭如何協同工作) 

該圖闡述了新型雷射隱形眼鏡原型的基本結構、組成以及尺寸。在此原型中,研究人員使用了現成的零零件,但同時表示使用特製零件可以使其更輕,更高效。 

不過,凝視辨識這一新興領域,還需進一步改進辨識技術,並擴大其潛在的使用場景。

研究人員表示:「這款眼鏡的主要優點是無需額外的支持零件,所有的電子部件都嵌入在隱形眼鏡內。」

而其他配件則可以嵌入在鏡架中。

這款眼鏡原型用細線與一個外部發電機連接,以便為恆速雷射器供電。

研究人員表示,如果雷射隱形眼鏡要產品化,他們將選擇用電池供電。

研究人員還表示,他們的隱形眼鏡還只是個半成品,如果使用特製零件將可以大大改善其體積、性能等參數。

但是,作為第一款能進行凝視追蹤的紅外雷射嵌入式無線智慧型隱形眼鏡,它也有潛在的風險。

其中一個問題是,持續的雷射發射會灼傷佩戴者的眼瞼。

由計算可以得出,如果大多數人每分鐘眨眼約15次(平均每眨眼150毫秒),這意味著在使用1小時後,眼瞼將暴露於VCSEL雷射光束下約900次。」

研究人員承認,這可能會引起一些光敏反應或灼傷,具體要取決於雷射器的功率。

不過,也有學者認為這些光束非常弱,不會造成任何傷害。

眼鏡的研究結果發表在《科學報告》雜誌上。

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