斯坦福大学用深度感知、注视点追踪为普通眼镜带来近距离对象聚焦能力

文章相关引用及参考:techcrunch

用于VR头显的复杂光学元件能够带来修正视觉问题的智能眼镜

映维网 2018年08月18日)用于VR头显的复杂光学元件能够带来修正视觉问题的智能眼镜。来自斯坦福大学研究人员的“Autofocals”原型采用深度感知和注视点追踪来为用户带来近距离对象聚焦能力。

在温哥华举行的SIGGRAPH大会上,首席研究员Nitish Padmanaban及其团队演示了最新版本的系统。他解释说,设备旨在更好地解决老花眼问题,亦即眼睛难以聚焦于近距离对象。随着年龄的增长,老花眼会发生在数百万人的身上,即使你原本的视力非常优秀。

当然,双光眼镜和渐进多焦点镜片可以弯曲光线,帮助用户聚焦近距离的对象。这是纯粹的光学解决方案,而且便宜。但它们并不灵活,只能提供一个小小的“视口”来感知世界。市场上同时存在可调节镜片眼镜,但你必须通过侧面的针盘进行缓慢的手动调节。所以,如果你可以根据用户需要实时自动改变整个镜片的形状,这又如何呢?

这正是Padmanaban及其同事Robert Konrad和Gordon Wetzstein研发的项目。尽管当前的原型过于笨重和受限,但概念看起来十分具有前景。

Padmanaban早前曾涉足VR,并提及视觉辐辏调节冲突这个问题。基本上,当我们将眼睛从远处移动到近处并进行聚焦时,我们在现实中所看到的变化不会在VR中发生,而这有可能引起眼睛疼痛和用户恶心。所以,能够根据注视位置而自动调整的透镜将非常有用。Padmanaban认为,这同样适用于无法在现实世界中聚焦近距离对象的人员。

具体工作原理如下:眼镜的深度传感器采集用户前方场景的基本视图。报纸位于14英寸远,桌子3英尺远,房间的其余部分则距离更多。然后,眼动追踪系统将追踪用户当前的注视点,然后与深度图交叉引用。

对于已经提前输入关于用户视力问题细节的眼镜设备(如难以聚焦于20英寸以内的对象),它可以做出是否应该,以及如何调整眼镜镜片的智能决定。

在上面的情况中,如果用户正在注视桌子或房间的其余部分,眼镜将假设用户需要的任何正常校正,可能根本不需要。但如果用户改变视线并希望聚焦于报纸,这时眼镜将立即调整镜片(可能是每只眼睛单独调整),从而帮助用户正常聚焦。

注视点追踪,判断所选对象的深度和镜片调整的整个过程总共花费约150毫秒。这样的时间或许足以令用户注意到,但重定向和重新聚焦的整个过程可能需要三到四倍的时间,所以设备的变动将在用户眼睛再次处于正常休息状态时完成。

Padmanaban团队总结说:“即便只是早期原型,Autofocals都可以与传统校正相媲美,有时甚至更好。另外,Autofocals的‘自然’操作令它们在首次穿戴时就能正常使用。”

团队目前正在进行测试,以更加定量地衡量系统的改进,并测试任何潜在的不良影响,故障或其他投诉。设备距离商业化还有很长的路要走,但Padmanaban表示,一些制造商已经在研究这种类型的方法。尽管仍处于早期阶段,但它非常具有前景。

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