蘋果新專利:利用攝像頭和 SMI 傳感器為 Vision Pro 提供眼動追蹤
行業新聞
2023年10月23日

Apple Vision Pro 的驚人功能之一是其眼動追蹤系統。與所有主要的蘋果設備一樣,Vision Pro 的每個功能都有數十項專利,甚至更多。近日,美國專利商標局公布了蘋果公司的一項專利申請,該專利將攝像頭與自混合干涉測量(SMI)傳感器相結合,專注于下一代眼動追蹤系統。

 

 

蘋果在其專利背景中指出,眼動監測技術可用于改進近眼顯示器,如頭戴式顯示器(HMD)、AR 系統、VR 系統等。例如,注視矢量追蹤(也稱為注視位置追蹤)可用作顯示屏眼窩渲染或人機交互的輸入。傳統的眼球監測技術是基于攝像頭或基于視頻的,依賴于眼球的主動照明、眼球圖像采集以及眼球特征的提取,如瞳孔中心和角膜閃光。這種眼動監測技術的功耗、外形尺寸、計算成本和延遲對于更方便用戶使用的下一代 HMD、AR 和 VR 系統(例如,重量更輕、電池供電和功能更齊全的系統)來說可能是一個沉重的負擔。

這就是蘋果最新專利所解決的問題,即從基于攝像頭的眼動追蹤轉向使用自混合干涉測量(SMI)或組合攝像頭/SMI 的眼動追蹤。

 

使用自混合干涉測量法進行眼動追蹤

蘋果的專利涵蓋了利用一個或多個自混合干涉測量法(SMI)傳感器追蹤眼球運動的系統、設備、方法和裝置。在一些實施例中,SMI 傳感器可以單獨使用,或與攝像頭結合使用,以確定注視矢量或眼睛位置。

 

在第一方面,本專利描述了一種眼動追蹤裝置。眼動追蹤設備可以包括頭戴式框架、安裝在頭戴式框架上的光學傳感器子系統以及處理器。光學傳感器子系統可以包括一組或多個 SMI 傳感器。處理器可以被配置成操作光學傳感器子系統,以使一組或多個 SMI 傳感器朝用戶的眼睛發射一組或多束光;從一個或多個 SMI 傳感器的集合接收一組或多個 SMI 信號;以及使用一個或多個 SMI 信號的集合來追蹤眼睛的運動。

 

在第二方面,本專利描述了另一種眼動追蹤裝置。眼動追蹤設備可以包括一組或多個 SMI 傳感器、攝像頭和處理器。處理器可以被配置成使攝像頭以第一頻率獲取用戶眼睛的一組圖像;使一組或多個 SMI 傳感器向用戶眼睛發射一組或多束光;在大于第一頻率的第二頻率下,對由一個或多個 SMI 傳感器產生的一組或多個 SMI 信號進行采樣;使用圖像集中的至少一個圖像確定眼睛的注視矢量;以及使用一個或多個 SMI 信號集追蹤眼睛的運動。

 

在第三方面,本專利描述了一種追蹤眼睛運動的方法。該方法可包括操作光學傳感器子系統,以使光學傳感器子系統中的一組一個或多個 SMI 傳感器朝用戶的眼睛發射一組或多束光;從一個或多個 SMI 傳感器的集合接收一組或多個 SMI 信號;以及使用一個或多個 SMI 信號的集合追蹤眼睛的運動。

 

 

蘋果專利圖 1 顯示了眼動追蹤設備的示例框圖;圖 3A 示出了眼動追蹤設備的第一個示例,其中光學傳感子系統和處理器被安裝到一副眼鏡上;圖 3B 示出了眼動追蹤設備的第二個示例,其中光學傳感子系統和處理器被安裝到 VR 頭顯上;圖 4A 顯示了一組 SMI 傳感器示例的側視圖,這些傳感器可以安裝在頭戴式框架上,并配置為向眼睛發射光線;圖 4B 示出了圖 4A 所示的眼睛和 SMI 傳感器組的前視圖。

 

 

蘋果專利圖 12A 和 12B 說明了如何使用一組或多個 SMI 傳感器來映射眼睛的一個或多個表面或結構。

 

蘋果專利圖 11B 示出了追蹤眼球運動的示例方法,該方法使用一組或多個 SMI 傳感器與攝像頭或其它傳感器組合。

 

【轉載自: http://vr.sina.com.cn/news/yx/2023-10-20/doc-imzrtwan5834479.shtml】

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