達特茅斯學院用近紅外光NIR實現眼動追蹤，減小AR眼鏡尺寸

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提高了能效和降低了體積

（映維網 2018年11月05日）由美國達特茅斯學院開發的眼動追蹤器用近紅外光（NIR）和光電二極體取代了攝像頭，從而提高了能效和降低了體積。可穿戴眼動追蹤器能夠追蹤瞳孔的2D位置和直徑。鏡框上的小型光電二極體感應眼球反射的光線，然後利用反射光並根據瞳孔的光線吸收來推斷其位置。

NIR LED可從各個方向照亮眼睛：NIR LED作為點光源，並從不同方向向眼睛發射超短光脈衝，而光電二極體則感應反射而來的近紅外光。系統利用了不同眼動階段的特徵，並相應地調整自身以增加節能效率。

本科畢業於北京理工大學的研究人員Tianxing Li表示：「通過檢測眼球運動的類型，系統可以調整感知和計算。一些運動具有可預測的軌跡，從而允許系統推斷隨後的瞳孔位置並最小化能耗。」

研究人員使用現成的硬體組件構建了一個原型，並將其集成到一副普通的眼鏡中。針對22名被試的實驗表明，系統在追蹤瞳孔位置方面的平均誤差為0.8mm，在120Hz輸出幀速率下追蹤瞳孔直徑時的平均誤差為0.3mm，平均功率為395μW（由鏡臂的兩個太陽能電池功能）。

這款眼動追蹤器利用室內照明進行功能，並且易於集成到一副普通眼鏡中。Tianxing Li指出：「我們採用了一種極簡主義的方法，並在功耗和形狀參數方面得到了回報。新系統為眼動追蹤應用開闢了廣泛的用途。」

新技術可以改善玩家對遊戲的控制，並實現更準確的影像顯示。通過更精確地測量眼睛位置，顯示系統就可以更有效地渲染圖像，並且有可能在未來消除對控制器的需求。

研究僅在室內進行，因為室外的強紅外光會令當前原型中的光感測器過度飽和。研究團隊希望在未來調整系統中的光感測器以供戶外使用，並優化對某些快速眼動的檢測。

達特茅斯學院的周霞副教授表示：「對於遊戲玩家，開發者和其他智能眼鏡用戶來說，這是一次令人興奮的進步。這同時是有史以來第一款可以集成至日常眼鏡，並且無需電池運行的眼動追蹤器。」

相關論文：Battery-Free Eye Tracker on Glasses https://home.cs.dartmouth.edu/~xia/papers/mobicom18-eye.pdf

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