AdHawk为AR/VR头显推出MEMS眼动追踪方案

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利用传感器而非摄像头的眼动追踪方案

映维网 2021年03月23日)眼动追踪已经成为了增强现实和虚拟现实系统的一个关键组件,但摄像头方案非常昂贵。所以,AdHawk Microsystems发布了一个利用传感器而非摄像头的眼动追踪方案。

Adhawk的MindLink原型采用MEMS(微机电系统)。首席执行官尼尔·萨卡尔(Neil Sarkar)在接受采访时表示,团队的MEMS技术能够带来可与AR眼镜或VR头显集成的轻量级可穿戴眼动追踪技术,并已经开发了一个即将向研究人员发货的眼镜原型。

可接入Android或PC的原型眼镜今天开始接受预定。据悉,所述设备采用传统眼镜的形态,可以全天佩戴,并且比竞争对手的产品更快、更轻、更省电,同时能够提供高度精确的医疗级数据。这个概念将能解锁眼睛、大脑和我们周围世界之间的联系。

这一点非常重要,因为高质量的数据能够允许研究人员探索焦虑、认知负荷、阅读问题、多动症、脑震荡、癫痫以及阿尔茨海默病和帕金森病的早期症状和进展。

1. 眼镜原型MindLink

拥有芯片工程师背景并曾攻读MEMS的萨卡尔于2017年在加拿大安大略省基奇纳创办了Adhawk Microsystems。值得一提的是,这家公司最初的投资者包括英特尔投资(Intel Capital)。

在2019年,公司获得了三星风投、惠普、Essilor International、索尼创新基金、英特尔投资、Brightspark Ventures和硅谷银行(Silicon Valley Bank)提供了额外投资。

萨卡尔表示:“我们的眼动追踪解决方案不需要任何摄像头或任何繁重的处理。实际上,你可以以非常高的速度、非常低的延迟和非常少的计算量进行操作。这使得它非常适合AR和VR产品。今天,我们认为自己是一个完整眼动追踪解决方案供应商,因从嵌入式系统到利用眼动追踪的应用程序,我们无所不包。”

公司拥有35名员工,采用无晶圆厂模式,这意味着团队仅从事设计研发应用和销售,产品制造则外包。

萨卡尔指出,团队一直在将眼动追踪解决方案集成到VR和AR头显等产品中。但由于时间关系,为了展示相关的技术,公司决定推出自己的原型:具有眼动追踪功能的轻型眼镜MindLink。”

2. 工作原理

AdHawk声称,通过用超紧凑的MEMS取代摄像头,这可以免除高耗能的图像处理,从而将速度和能效提高一倍多。一旦穿戴AdHawk MindLink眼镜,用户就可以启动应用程序并点击“开始追踪”。系统的速度非常快,最快可以在20毫秒前预测接下来的眼睛位置,并且每秒捕获500次注视。

萨卡尔解释道:“每当光束击中眼睛的某个位置,它就会反射回光电探测器,这样我们就会获得一个脉冲。有时我们会接收到来自角膜的脉冲,但有时我们会接收光束穿过虹膜和瞳孔之间的阈值时的脉冲。所以我们可以用传感器每秒测量角膜和瞳孔数千次……这正是我们为取代摄像头所做的努力,我们不需要每秒钟拍摄100张照片。”

除了速度和精度外,AdHawk的产品同时具有灵活性,不受实验室环境的限制。这意味着,医生和研究人员现在可以在更多的环境中进行眼动追踪评估,包括医生办公室,甚至患者家中。

3. 应用

对于VR/AR而言,眼动追踪非常重要,因为它能够支持注视点渲染,从而节省处理能力。

在应用方面,萨卡尔相信这项技术将允许医生将眼球运动与神经健康和眼部健康联系起来,所以公司将相关工具包瞄准了医疗保健和学术界的研究人员。另外,Adhawk正在与滑铁卢大学和加拿大多伦多教学医院进行合作。

AdHawk的眼镜原型允许用户舒适地穿戴。除了通过眼动追踪获取眼球运动和瞳孔大小等数据外,集成的惯性传感器同时可以提供其他方面的数据,如头部运动。通过这样的方式,研究人员可以收集数据,并研究焦虑、多动症、脑震荡和癫痫,同时改善对认知负荷和阅读挑战的评估。另外,相关数据同时有助于研究阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经退行性疾病。

值得一提的是,这种设备可以用来追踪司机的注意力集中程度。

滑铁卢大学视觉科学教授伊丽莎白·埃尔文(Elizabeth Irving)在一份声明中表示:“眼动追踪系统的采样频率是指眼动追踪器每秒记录眼球位置的次数。更高的采样频率可以提高研究人员估计眼睛运动时真实路径的能力。一直以来,更高的采样频率意味着更高的成本,因为它需要更昂贵的摄像头和更大的功耗。所以AdHawk的系统非常有意义,因为团队找到了一种在不牺牲可供性的前提下提供质量,速度和灵活性的方法。”

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