用眼睛替代电脑鼠标的低成本装置问世

2012-12-28 03:56
光学仪器 2012年4期
关键词:鼠标眼睛人员

仅仅使用眼睛就可以运行电脑的装置问世,无疑对数以百万计患有多发性硬化症、帕金森氏症、肌肉萎缩症、脊髓损伤或截肢的人们是个福音。据物理学家组织网7月12日报道,英国伦敦帝国理工学院的研究人员利用现有的眼球追踪设备和“智能”软件,开发出用眼睛控制电脑屏幕光标的技术,而相关装置的成本不到40英镑。该研究结果已经提交给《神经工程学》杂志。

为了证明眼跟踪器的有效性,研究人员通过多人经典电脑游戏展示了这种GT3D设备的基本功能。用户在玩视频乒乓球比赛游戏时,可以使用他或她的眼睛移动球拍击球,使其在屏幕上跳跃。用其他如脑电波(EEG)读出的机制是很难实现这种功能的。帝国理工学院生物工程和计算机系神经技术讲师阿尔多·费萨尔博士对于6位从未尝试用眼睛控制输入的测试者充满信心。记录显示,首次使用这种设备仅10min,就有20%的用户得到了很棒的得分。此外,用户还可以“放手”浏览网页和“写”电子邮件。

GT3D设备由两个快速视频游戏控制摄影机构成,成本每台低于20英镑,附加视线之外连接的一副眼镜成本仅3英镑。摄像机不断摄取眼睛所及的图片,同时指向瞳孔工作的地方,同时,研究人员使用一套系统来校正眼睛在屏幕上所视的准确位置。

更令人印象深刻的是,研究人员也能够更细致精确地校准出3D凝视的物体,换言之,可以定位到眼睛所及更远的距离。有人相信,这一技术可让人们只是通过看一下其想去的地方或操纵机器假肢即可控制电动轮椅。

在商业上,这种可行的设备仅使用1W的电力,并且可以通过WiFi或USB将数据无线传输到任何Windows或Linux计算机上。GT3D系统还可让用户用自己的眼睛而不是鼠标按钮在屏幕上点击一个条目;以前,这个问题的解决方案是由长时间盯着一个图案或不断眨眼来实现的。然而,后者是我们自然行为的一部分,会不经意地发生。取而代之的是研究人员的校准系统,用一个简单的眨眼代表轻点鼠标,只是不像不断眨眼那样会自行发生。

费萨尔博士说:“最重要的是,我们已经完成了两件事:建立了一个三维眼球追踪系统,比商业系统便宜数百倍;并且,使用它建立了一个实时的脑机接口,使患者更顺利、更迅速地进行交互,比现有的侵入技术低廉数万倍。显然,这是一种节俭式创新方法来发展更智能软件和利用现有的硬件设备,可以帮助更多的人。”

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