美国亚利桑那大学的研究团队近日发表了一项创新方法,有??彻底改变眼球追踪应用。他们的研究成果发表於《自然通讯》(Nature Communications)期刊,指出将强大的三维成像技术「偏折术」(deflectometry)与先进的计算方法结合,有潜力显着提升现有的眼球追踪技术。
研究人员表示,目前的眼球追踪方法仅能从少数稀疏的表面点(最多约十几个)捕捉眼球的方向资讯。而其偏折术方法,能利用超过四万个表面点的资讯,理论上甚至能达到数百万个,所有这些资讯都来自单一、瞬间的相机影像。
该研究的作者指出,更多数据点能提供更多资讯,进而大幅提升注视方向估计的精准度。这对於实现下一代虚拟实境应用至关重要。已证实,相较於传统方法,新的技术能轻易将获取的数据点数量提升超过三千倍。
偏折术是一种三维成像技术,能以极高的精准度测量反射表面。偏折术的常见应用包括扫描大型??远镜镜片或其他高性能光学元件,以检测其微小的缺陷或与预期形状的偏差。
将偏折术应用於工业表面检测以外的领域,是威洛米泽研究团队在亚利桑那大学计算三维成像与测量实验室的研究重点。该团队将偏折术与电脑视觉研究中常用的先进计算方法结合,形成威洛米泽称之为「计算偏折术」的研究方向,其中包括绘画和艺术品分析、用於测量皮肤病变形状的平板电脑三维成像方法,以及眼球追踪等技术。
在这项研究中,研究团队对人类受试者和一个逼真的模拟眼球模型进行了实验。团队测量了受试者的观看方向,并能够以 0.46 到 0.97 度的精准度追踪他们的注视方向。在模拟眼球模型上的测试中,误差仅约 0.1 度。
新方法不再依赖少数红外线点光源来获取眼球表面反射的资讯,而是使用显示已知结构化光线模式的萤幕作为照明光源。萤幕上超过一百万个像素中的每一个,都可以作为独立的点光源。