眼球追踪

2015-09-07 11:51:44
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眼球追踪是一项科学应用技术,用户无需触摸屏幕即可翻动页面。从原理上看,眼球追踪主要是研究眼球运动信息的获取、建模和模拟,用途颇广。而获取眼球运动信息的设备除了红外设备之外,还可以是图像采集设备,甚至一般电脑或手机上的摄像头,其在软件的支持下也可以实现眼球跟踪。

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眼球追踪技术


眼球追踪是一项科学应用技术,用户无需触摸屏幕即可翻动页面。从原理上看,眼球追踪主要是研究眼球运动信息的获取、建模和模拟,用途颇广。而获取眼球运动信息的设备除了红外设备之外,还可以是图像采集设备,甚至一般电脑或手机上的摄像头,其在软件的支持下也可以实现眼球跟踪。


基本简介


眼球追踪技术是一项科学应用技术,一是根据眼球和眼球周边的特征变化进行跟踪,二是根据虹膜角度变化进行跟踪,三是主动投射红外线等光束到虹膜来提取特征。眼球追踪技术是当代心理学研究的重要技术,广泛运用于实验心理学、应用心理学、工程心理学、认知神经科学等领域。


科学原理


当人的眼睛看向不同方向时,眼部会有细微的变化,这些变化会产生可以提取的特征,计算机可以通过图像捕捉或扫描提取这些特征,从而实时追踪眼睛的变化,预测用户的状态和需求,并进行响应,达到用眼睛控制设备的目的。


支持设备


眼球追踪术的主要设备包括红外设备和图像采集设备。在精度方面,红外线投射方式有比较大的优势,大概能在30英寸的屏幕上精确到1厘米以内,辅以眨眼识别、注视识别等技术,已经可以在一定程度上替代鼠标、触摸板,进行一些有限的操作。此外,其他图像采集设备,如电脑或手机上的摄像头,在软件的支持下也可以实现眼球跟踪,但是在准确性、速度和稳定性上各有差异。


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应用载体


手机


在日常生活中,眼球追踪技术最热门的载体是手机。三星和LG都推出了搭载有眼球追踪技术的产品。比如,三星上一代旗舰机三星Galaxy S III就可以通过检测用户眼睛状态来控制锁屏时间,只要检测到用户正盯着手机屏幕,即使用户没有进行任何操作,屏幕也不会关闭。而三星Galaxy s III的发布,则将这一功能进一步延伸:可通过眼球来控制页面上下滚动。


此外,LG的Optimus手机也支持通过眼球运动控制视频播放,只要用户转移视线,视频播放器会自动暂停,直至视线重回屏幕。


电脑


2013年一家瑞典公司Tobii计划推出一款产品,让旧电脑也能接入眼球追踪。这款设备名叫Rex,是一个电脑外设设备,只要把它放置在屏幕顶部,再通过USB接口接入,用户就能利用视线来控制电脑完成部分操作,比如操控IE页面滚动、使用Windows8地图应用等。


汽车


除了电脑和手机,汽车也很有可能是人们最早接触到眼球追踪技术的地方。通用和丰田都已经在这方面有了不小的投入。它能实时模拟驾驶员的视野,提醒驾驶员视线盲区可能存在的危险;当驾驶员眼皮下垂(犯困)或眨眼次数减少(走神)等,它还会发出声音提醒。


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眼球追踪


发展前景


眼球追踪技术的发展目前(2013年)还存在不少困难。比如,让机器对人类眼睛动作的真实意图进行有效识别,以判断它是无意识运动还是有意识变化,并不是件容易的事。所以,这项技术在短期内难以成为人类和机器互动的主要方式,但是它对于鼠标、键盘以及触摸等比较成熟的人机交互是一个很好的补充,而且在医疗健康、在线教育、心理研究乃至刑事侦查领域等,都有着广泛的应用前景。