Las gafas de seguimiento ocular sin batería desarrolladas en Dartmouth College podrían crear una experiencia aún más realista para los entusiastas de la realidad aumentada. La nueva tecnología mejora los controles de los jugadores para los juegos y permite pantallas de imágenes más precisas.
El alto consumo de energía y el costo han mantenido a los rastreadores oculares fuera de los sistemas actuales de realidad aumentada. Mediante el uso de luces y fotodiodos de infrarrojo cercano, Dartmouth's DartNets Lab ha creado un sistema portátil de uso eficiente de la energía que rastrea los movimientos oculares rápidos y permite la entrada sin manosde comandos del sistema.
Las gafas, que también pueden ayudar a controlar la salud humana, se presentarán en MobiCom 2018 que tendrá lugar del 29 de octubre al 2 de noviembre en Nueva Delhi, India.
"Este es un avance emocionante para los jugadores, desarrolladores y otros usuarios de gafas inteligentes", dijo Xia Zhou, profesor asociado de ciencias de la computación en Dartmouth y líder del proyecto, "es el primer rastreador de ojos que puede caber en su día a díagafas y funcionan sin pilas "
El uso de los ojos como dispositivos de entrada efectivos en los sistemas de interacción humano-computadora como los videojuegos requiere un seguimiento preciso de los movimientos oculares rápidos a nivel submilimétrico. Los dispositivos de seguimiento ideales deben ser portátiles y consumir bajos niveles de energía para eliminar la carga frecuenteHasta ahora, este sistema no ha existido.
Según el equipo de investigación de Dartmouth, los rastreadores de ojos portátiles existentes se quedan cortos principalmente debido a la incapacidad de igualar el alto rendimiento de seguimiento con el bajo consumo de energía. La mayoría de los rastreadores usan cámaras para capturar imágenes de ojos, lo que requiere un procesamiento intensivo de imágenes y resulta en altos costos ynecesidad de paquetes de baterías externas torpes.
"Tomamos un enfoque minimalista que realmente vale la pena en uso de energía y factor de forma", dijo Tianxing Li, un estudiante de doctorado en Dartmouth y autor del trabajo de investigación. "El nuevo sistema abre una amplia gama de usos para el seguimiento ocularaplicaciones "
Para que el sistema Dartmouth funcione, los investigadores necesitaban detectar la trayectoria, la velocidad y la aceleración de la pupila del ojo sin cámaras. Las luces infrarrojas cercanas se utilizan para iluminar el ojo desde varias direcciones mientras los fotodiodos detectan patrones de luz reflejada. Esos reflejosse utilizan para inferir la posición y el diámetro del alumno en tiempo real a través de un algoritmo ligero basado en el aprendizaje supervisado.
El prototipo se construyó con componentes de hardware estándar y se integró en un par de anteojos normales que rastrean cuatro etapas del movimiento ocular conocido como fijación, búsqueda suave, saccade y parpadeo. Los experimentos mostraron que el sistema logra una precisión súper alta conerror bajo para el seguimiento de alumnos
"Al detectar el tipo de movimiento ocular, el sistema puede adaptar la detección y la computación. Algunos movimientos tienen trayectorias predecibles, lo que permite al sistema inferir la posición posterior de la pupila y minimizar el uso de energía", dijo Li.
Con un consumo de energía que es cientos de veces menor que los sistemas actuales, el rastreador de ojos Dartmouth puede ser alimentado por la energía cosechada de la iluminación interior, lo que significa que no se requieren baterías. El sistema del rastreador de ojos sin batería también es más fácil de integrar enun par de anteojos regulares
Según el documento: "Aunque la recolección de energía solar se ha estudiado ampliamente en la literatura, hasta donde sabemos, no ha habido mediciones sistemáticas con configuraciones similares a las nuestras". El diseño del sistema de seguimiento ocular Dartmouth eshecho único por la colocación de células solares verticalmente en el costado de los brazos de las gafas para recolectar energía de la iluminación interior bajo diversas actividades del usuario.
El sistema de bajo costo se puede utilizar para juegos de realidad aumentada y sistemas de visualización. Al permitir mediciones más precisas de la posición del ojo, el sistema puede algún día eliminar la necesidad de controladores manuales y puede dar como resultado una representación más eficiente de las imágenes alsistemas de visualización, lo que significa imágenes de mayor calidad.
El estudio se realizó exclusivamente en interiores porque la luz infrarroja intensa en exteriores puede saturar los sensores de luz en el prototipo actual. La investigación futura incluye adaptar la ganancia del sensor de luz en el sistema para uso en exteriores y mejorar la detección de ciertos movimientos oculares rápidos.
Con un mayor avance, el seguimiento ocular continuo también se puede utilizar para identificar problemas de salud como los trastornos mentales, detectar estados cognitivos como la fatiga y evaluar la efectividad de los tratamientos clínicos. Los modelos futuros también se optimizarán para una apariencia más miniaturizada e inclusomejor integración en gafas regulares con varias formas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Dartmouth College . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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