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Nature Communications|Lentes de contato inteligentes flexíveis e não sensoriais (detecção flexível/eletrônicos vestíveis/eletrônicos flexíveis)

2024-07-12

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Universidade de NanquimXu Fei(Fei Xu)、Lu Yanqing(Yanqing Lu)、Chen Ye(Ye Chen) e Yuan Songtao do Hospital Popular da Província de Jiangsu (Songtao Yuan) equipe, em "Comunicações da Natureza 》 publicou um artigo intitulado "Lentes de contato inteligentes de rastreamento ocular codificadas em frequência para interação homem-máquina". O conteúdo do artigo é o seguinte:

1. Resumo

A tecnologia de rastreamento ocular permite uma interação homem-computador eficiente, natural e fácil, detectando os movimentos oculares dos usuários e decodificando sua atenção e intenções.Este trabalho apresentauma miniatura,IndiferenteE lentes de contato inteligentes biocompatíveis para rastreamento ocular in-situ e interação olho-computador sem fio.Ao empregar uma estratégia de codificação de frequência, a lente de contato sem chip e sem bateria detecta com sucesso o movimento dos olhos e o fechamento das pálpebras.Ao usar um algoritmo de rastreamento ocular de série temporal, a lente de contato tem precisão angular extremamente alta de <0,5°,e implementadoUma variedade de aplicações de interação olho-computador, como pintura de movimento ocular, jogos de cobra, interação de rede, controle de câmera PTZ e controle de veículo robô,Espera-se que este tipo de lente de contato enriqueça os métodos de tecnologia de rastreamento ocular e promova o desenvolvimento da tecnologia de interação humano-computador.

2. Introdução ao contexto

Nos últimos anos, o surgimento de dispositivos vestíveis flexíveis desencadeou uma revolução no campo da interação homem-máquina (HMI). Devido às suas propriedades mecânicas semelhantes às da pele e às propriedades de miniaturização e leveza, eles estabeleceram uma ponte perfeita entre dispositivos inteligentes e dispositivos inteligentes. o corpo humano, percebendo que fornece funções HMI como percepção tátil, reconhecimento de fala, reconhecimento de gestos e captura de movimento. A visão fornece 83% das informações quando os humanos percebem o mundo externo. Por exemplo, o recém-lançado dispositivo de computação espacial Apple Vision Pro usa tecnologia de rastreamento ocular para detectar a atenção do usuário para analisar intenções e cognição, alcançando assim um contato visual eficiente, natural e relaxado. . -Interação com computador. Os dispositivos de rastreamento ocular existentes dependem principalmente da tecnologia de reflexão da córnea no centro da pupila, mas essa tecnologia é severamente limitada pela luz ambiente, pelas posições da câmera e da fonte de luz e pelas pálpebras e cílios do usuário, resultando em fraca aplicabilidade universal em cenários de consumo diário. A tecnologia de rastreamento ocular baseada em eletrooculografia (EOG) utiliza eletrodos de pele para coletar sinais de potencial bipolar ocular com córnea positiva e retina negativa, mas é suscetível à interferência de sinais elétricos musculares e tem baixa precisão.Portanto, há uma necessidade urgente de um dispositivo de rastreamento ocular vestível e imperceptível para promover o desenvolvimento e a aplicação da tecnologia de rastreamento ocular em vários campos.

Neste trabalho, uma lente de contato inteligente SCL de rastreamento ocular em miniatura, sem sensor e sem fio é proposta para interação olho-computador.O SCL projetado usando estratégia de codificação de frequência e tecnologia avançada de preparação conformada esférica consiste em 4 tags RF passivas sem chips, com diferentes frequências operacionais.O leitor de cartão de varredura de frequência portátil é instalado no quadro e