视线检测技术铸就未来无限可能

作者: CBISMB赵明

责任编辑: 阚智

来源: 厂商

时间: 2014-09-30 09:22

关键字: 视线检测,

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常言道,“眼睛是心灵的窗户”。眼睛可以像镜子一般,反映人们的兴趣、感情、思想等各类内心世界,借由眼球的活动能够传递各类信息。

当人们对某个事物产生兴趣或欲开展某种行动时,通常会将视线投向感兴趣或行动的对象处。通过对视线运动的深入研究,富士通成功实现“可预知人类兴趣与行动并提供各类协助的高科技”——“视线检测”技术。

很早以前,富士通研究所便开始眼球运动检测技术的相关研发,探究“人类视线”的奥秘。借助2012年10月起投入实用的自动“视线辅助”功能,用户可对富士通PC进行画面滚动、扩大等各类操作。


富士通PC内嵌小型传感器


为实现该项技术,必须攻克两大难题。

第一,实现“小型化”。如尺寸偏大,传感器在各类设备中的内嵌与自由设置将变得十分困难。

第二,实现“低成本化”。为精准检测视线位置,鲜明图像的拍摄不可或缺。如使用高性能相机与LED,成本增加的同时,设备尺寸亦将变大。

换言之,如要兼顾设备的小型化与低成本化,将以牺牲摄影图像鲜明度与视线检测精度为代价,很难形成实用产品。

所幸,富士通的研发小组已成功解决该类问题。以结合脸部检测及体感传感器的图像处理技术为基础,成功实现针对非鲜明图像的高精度视线检测。

小型低成本、高精度视线检测的技术秘密何在?

使用相机视线检测技术的原理在于,以“眼球静止部分为基准点”以及“以眼球运动部分为动点”,通过两者的位置关系为基础进行视线检测。根据“基准点、动点选择方法”的不同,大致分为以下两种方法(图A)。

如图A所示,两类传统方法均存在优势与劣势。因富士通研究所对精度极为重视,故选择采用红外相机与红外LED的方法“2”。然而,使用小型、低成本的红外相机与红外LED将导致摄影图像不够鲜明。开展视线检测时,精度势必大幅降低。于是,我们向“实现可对小型、低成本的红外相机摄影成形的非鲜明图像开展高精度视线检测的图像处理技术”发起挑战,最终成功研发富士通独有的视线检测技术(图B)。

具体而言,此技术需经以下各处理流程:①从红外相机摄影成形的非鲜明输入图像中②筛选备选角膜反射与瞳孔③根据以视觉、光学特性等为基础制定的各类整合性规则,聚焦具有最高整合性的角膜反射与瞳孔④精准选定角膜反射与瞳孔并对其开展视线检测。

借助全新技术,即便使用小型、低成本的红外相机与红外LED,亦能开展高精度的视线检测。仅7mm厚度,可在不破坏PC原有设计的情况下实现完美内嵌。

对比1日元硬币后,纤薄程度一目了然。通过小型、高精度的视线检测,为视线检测技术提供全新可能性。

以小型视线检测传感器开拓商业运用的可能性

小型、低成本视线检测技术不仅可内嵌于PC,亦能作为视线检测传感器使用。例如,无需破坏陈列设计,便可在店铺展柜等进行布设。如将视线检测传感器安装至店内各处,可轻松收集诸如顾客最感兴趣的商品等各类市场数据。如安装于观光导览图内,则能实时显示顾客热衷的观光胜地信息并播放语音导览。通过活用视线检测技术,先前无法实现的各式便捷服务均指日可待。

无疑,该技术开发将进一步拓展视线检测技术的可能性。


借小型化技术勇攀视线检测技术新高峰

采用上述小型视线检测传感器,可在传感器距离人体较近的80厘米范围内进行视线检测。富士通以小型化技术为基础,成功研发以更远范围视线检测为目标的最新技术。该技术使用可检测人类脸部位置的相机与专用于视线检测的旋转式摄影机。通过两款相机的高速联动,实现数米外的远距离视线检测技术。

借助远距离视线检测技术,用户可在较远处进行视线检测。这一技术可广泛用于美术馆、博物馆、店铺展柜等各类较难接近或无法将展示物持于手中直接观察的场合。

此外,安装于汽车内部、检测司机是否存在左顾右盼行为等、可为安全驾车提供技术支援的相关研究亦在有条不紊地进行中。

目前开展的视线检测技术因使用红外LED,易受含红外光线在内的阳光影响,故视线检测极为困难。汽车专用视线检测技术对现有图像处理技术全面升级,使稳定的视线检测成为可能。


可在明亮阳光中稳定检测视线的汽车专用视线检测技术,在安全驾驶等方面的作用倍受期待。

以“预知人类思想”为目标的视线检测技术、铸造未来无限可能性

用以防止单纯机械操作错误或作业不当等的“疏忽察觉”功能、对交通事故过失防患于未然的“误操作预防”功能、以视线控制机器人取物、根据视线移动判断顾客兴趣并及时提供支持的解决方案等,视线检测技术的发展必将为商业社会的未来带来无限可能。

富士通正不断实现以人为本的美好未来。

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