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斯坦福大學用深度感知、注視點追蹤為普通眼鏡帶來近距離對象聚焦能力

文章相關引用及參考:techcrunch

用於VR頭顯的複雜光學元件能夠帶來修正視覺問題的智能眼鏡

映維網 2018年08月18日)用於VR頭顯的複雜光學元件能夠帶來修正視覺問題的智能眼鏡。來自斯坦福大學研究人員的「Autofocals」原型採用深度感知和注視點追蹤來為用戶帶來近距離對象聚焦能力。

在溫和話舉行的SIGGRAPH大會上,首席研究員Nitish Padmanaban及其團隊演示了最新版本的系統。他解釋說,設備旨在更好地解決老花眼問題,亦即眼睛難以聚焦於近距離對象。隨著年齡的增長,老花眼會發生在數百萬人的身上,即使你原本的視力非常優秀。

當然,雙光眼鏡和漸進多焦點鏡片可以彎曲光線,幫助用戶聚焦近距離的對象。這是純粹的光學解決方案,而且便宜。但它們並不靈活,只能提供一個小小的「視口」來感知世界。市場上同時存在可調節鏡片眼鏡,但你必須通過側面的針盤進行緩慢的手動調節。所以,如果你可以根據用戶需要實時自動改變整個鏡片的形狀,這又如何呢?

這正是Padmanaban及其同事Robert Konrad和Gordon Wetzstein研發的項目。儘管當前的原型過於笨重和受限,但概念看起來十分具有前景。

Padmanaban早前曾涉足VR,並提及視覺輻輳調節衝突這個問題。基本上,當我們將眼睛從遠處移動到近處並進行聚焦時,我們在現實中所看到的變化不會在VR中發生,而這有可能引起眼睛疼痛和用戶噁心。所以,能夠根據注視位置而自動調整的透鏡將非常有用。Padmanaban認為,這同樣適用於無法在現實世界中聚焦近距離對象的人員。

具體工作原理如下:眼鏡的深度感測器採集用戶前方場景的基本視圖。報紙位於14英寸遠,桌子3英尺遠,房間的其餘部分則距離更多。然後,眼動追蹤系統將追蹤用戶當前的注視點,然後與深度圖交叉引用。

對於已經提前輸入關於用戶視力問題細節的眼鏡設備(如難以聚焦於20英寸以內的對象),它可以做出是否應該,以及如何調整眼鏡鏡片的智能決定。

在上面的情況中,如果用戶正在注視桌子或房間的其餘部分,眼鏡將假設用戶需要的任何正常校正,可能根本不需要。但如果用戶改變視線並希望聚焦於報紙,這時眼鏡將立即調整鏡片(可能是每隻眼睛單獨調整),從而幫助用戶正常聚焦。

注視點追蹤,判斷所選對象的深度和鏡片調整的整個過程總共花費約150毫秒。這樣的時間或許足以令用戶注意到,但重定向和重新聚焦的整個過程可能需要三到四倍的時間,所以設備的變動將在用戶眼睛再次處於正常休息狀態時完成。

Padmanaban團隊總結說:「即便只是早期原型,Autofocals都可以與傳統校正相媲美,有時甚至更好。另外,Autofocals的『自然』操作令它們在首次穿戴時就能正常使用。」

團隊目前正在進行測試,以更加定量地衡量系統的改進,並測試任何潛在的不良影響,故障或其他投訴。設備距離商業化還有很長的路要走,但Padmanaban表示,一些製造商已經在研究這種類型的方法。儘管仍處於早期階段,但它非常具有前景。

文章《斯坦福大學用深度感知、注視點追蹤為普通眼鏡帶來近距離對象聚焦能力》首發於 映維網。

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