【成果推介】面向人機自然交互的眼動跟蹤裝備
發(fā)布日期：2024-03-05 瀏覽量：422
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所屬領域
生命健康
痛點問題
目前人機交互仍主要依賴鍵盤、鼠標等傳統(tǒng)物理設備，這種方式不夠自然直觀，且在特定場景下使用受限，難以滿足行動不便人士的需求，同時在交互過程中的實時響應和精準控制也難以兼顧；交互方式主要局限于二維平面空間，即主要識別平面上的區(qū)域位置信息，缺乏對三維深度信息的有效感知和處理。這種維度的局限性使得交互過程無法真實還原人類在三維空間中的自然交互行為，導致操作不夠直觀，難以實現(xiàn)更復雜的空間交互任務。特別是在需要精確空間定位的應用場景中，由于缺乏深度信息的支持，系統(tǒng)難以準確理解用戶的空間意圖，這嚴重影響了交互的自然度和準確性。即使如今在采用眼動追蹤等先進技術的情況下，對三維空間中目標物體的精確定位仍然面臨巨大挑戰(zhàn)，這也是當前人機自然交互技術亟待突破的關鍵問題之一。
解決方案
提出了人眼瞳孔跟蹤與三維視軸實時推算技術，在此基礎上研制便攜式的頭戴式眼動儀，實時動態(tài)解析人眼3維凝視點信息，通過人眼凝視點的解析，實現(xiàn)人機在三維實時環(huán)境的自然交互。
圖1 成果展示
競爭優(yōu)勢
在國際首創(chuàng)了人眼參數(shù)無感標定的幾何推理方法，創(chuàng)建了無頭部運動約束要求的全局凝視點跟蹤技術，與國際公開報道的最先進凝視點推算技術(帝國理工A. FAISAL教授提出的單映射法)相比，精度提升16%以上。
資質(zhì)榮譽
2018年日內(nèi)瓦國際發(fā)明博覽會
技術成熟度
可量產(chǎn)。
產(chǎn)業(yè)化應用
該技術巨大的應用前景：
在醫(yī)療康復領域，頭戴式眼動儀可用于幫助肢體障礙患者實現(xiàn)基本生活自理、輔助醫(yī)生進行神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷、支持患者康復訓練和效果評估、精神心理健康狀態(tài)實時監(jiān)測。隨著人口老齡化加劇，醫(yī)療康復需求持續(xù)增長，預計該領域?qū)⒊蔀樽畲髴檬袌鲋弧?/p>
在工業(yè)控制領域，頭戴式眼動儀可用于特殊工作環(huán)境下的設備遠程操控、工業(yè)機器人的精確控制與協(xié)作、危險環(huán)境中的無接觸操作、提升操作效率與安全性。由于工業(yè)自動化升級帶來的設備改造需求巨大，且對精準控制要求高，市場前景廣闊。
在消費電子領域，頭戴式眼動儀可用于智能家居控制系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實設備、智能穿戴設備、游戲娛樂交互設備。鑒于消費電子市場規(guī)模大，創(chuàng)新產(chǎn)品接受度高，有望帶動眼動技術快速普及。
應用案例：
作為一種有效的人機交互手段，在運動意圖主導的腦損傷康復機器人中實現(xiàn)應用。集成眼動交互裝備的腦損傷康復機器人已在同濟醫(yī)院開展臨床康復應用。
知識產(chǎn)權：
該成果已申請/授權多項中國發(fā)明專利。
合作方式：
專利許可、專利轉讓、作價入股、技術開發(fā)、面談等。
