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Nature Communications|フレキシブルかつ非感覚的なスマート コンタクト レンズ (フレキシブル センシング/ウェアラブル エレクトロニクス/フレキシブル エレクトロニクス)

2024-07-12

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南京大学徐飛(フェイ・シュー)、ルー・ヤンチン(盧燕青)、チェン・イェ(イェ・チェン)と江蘇省人民病院の袁松濤(ソンタオ・ユアン) チーム、「」ネイチャーコミュニケーションズ 》 が「人間と機械の相互作用のための周波数エンコードされた視線追跡スマート コンタクト レンズ」というタイトルの論文を発表しました。論文の内容は次のとおりです。

1. 概要

アイトラッキング技術は、ユーザーの目の動きを検出し、ユーザーの注意と意図を解読することで、効率的、自然、簡単な人間とコンピューターの対話を可能にします。この作品が贈るミニチュア、無関心また、生体適合性のあるスマート コンタクト レンズで、その場での視線追跡と眼球とコンピュータのワイヤレス相互作用を実現します。周波数エンコード戦略を採用することにより、チップレス、バッテリーレスのコンタクト レンズは、目の動きとまぶたの閉鎖を正常に検出します。時系列視線追跡アルゴリズムを使用することにより、コンタクト レンズは 0.5° 未満の非常に高い角度精度を備えています。そして実装されました眼球運動ペインティング、ヘビゲーム、ネットワークインタラクション、PTZ カメラ制御、ロボット車両制御など、さまざまな眼とコンピュータのインタラクション アプリケーション。この種のコンタクトレンズは、視線追跡技術の手法を豊かにし、人間とコンピュータのインタラクション技術の開発を促進すると期待されています。

2. 背景の紹介

近年、フレキシブル ウェアラブル デバイスの台頭は、皮膚のような機械的特性と小型軽量化の特性により、ヒューマン マシン インタラクション (HMI) の分野に革命を引き起こし、スマート デバイスとデバイス間のシームレスな橋渡しを確立しました。触覚認識、音声認識、ジェスチャ認識、モーションキャプチャなどのHMI機能を提供します。たとえば、新しくリリースされた空間コンピューティング デバイス Apple Vision Pro は、ユーザーの注意を検出して意図と認知を分析することで、効率的で自然でリラックスしたアイコンタクトを実現します。 . -コンピュータインタラクション。既存のアイトラッキングデバイスは主に瞳孔中心角膜反射技術に依存していますが、この技術は環境光、カメラと光源の位置、ユーザーのまぶたやまつ毛によって大きく制限され、日常の消費シナリオでの普遍的な適用性が低くなります。眼電図(EOG)に基づく眼球追跡技術は、皮膚電極を使用して角膜が陽性、網膜が陰性の双極電位信号を収集しますが、筋肉の電気信号からの干渉を受けやすく、精度が低いです。したがって、さまざまな分野で視線追跡技術の開発と応用を促進するために、ウェアラブルで知覚できない視線追跡デバイスが緊急に必要とされています。

この研究では、目とコンピュータの相互作用のために、小型、センサーレス、ワイヤレス視線追跡スマート コンタクト レンズ SCL が提案されています。SCL は、周波数エンコーディング戦略と高度な球面コンフォーマル準備技術を使用して設計されており、チップを持たない、異なる動作周波数を持つ 4 つのパッシブ RF タグで構成されています。ポータブル周波数スキャン カード リーダーはフレームに取り付けられており、