最新最快太阳能光伏资讯
太阳能光伏网

眨眼能拍照 眼球技术令眼睛"无所不能"

好莱坞大片《碟中谍4》中有这样一幕令人难忘的场景:特工戴着特殊眼镜,眨眨眼,就能拍下对手所展示的机密文档,并即时无线传送到另外一个房间打印出来。未来,这个情形可能会变成现实。长足发展的眼球技术,已经使人能用眼睛控制电脑,用眼睛来画画、拍摄也不再是天方夜谭。这项技术如今有哪些最新进展?它可能会带来哪些风险?本期特邀专家和我们一起走进这个新奇的世界。

眼球技术令眼睛“无所不能”用眼睛能控制平板电脑

一组荷兰的程序编制员想出一个无需手动的装置:跟踪眼球移动来与平板电脑和智能手机进行交互活动。

运用眼球跟踪技术来移动光标或从根本上取代手来移动光标,要实现这样的设想并不是件难事。Eye Tribe小组研究出一种软件,通过红外线发射管以及手机或平板电脑的前置镜头工作。发光的二极管照亮眼睛,前置镜头便收集到与该软件互相作用的一个图像,这样就可以显示用户所观察的位置。Eye Tribe计划在2013年研究出一种工作版本。

用眼球运动识别身份

密码已经渐渐过时了,不断地有人推出新的方法去验证电脑用户,现在我们可以把眼球移动加到这一清单上。

加州州立大学计算机科学系教授助理Oleg Komogortsev认为,一个人在观察一个物体时眼睛所集中的点就如同指纹一样是因人而异的。他设计了一个可以跟踪眼球的系统,当电脑拥有足够的数据时,便可以建立一个人的眼球运动图像。

用眼睛写字作画

巴黎神经系统科学家Jean Lorenceau,通过跟踪眼球的移动,找到实现用眼睛写字作画这个梦想的途径。她表示,只需稍微的培训,人便可以控制屏幕上的光标。该系统是通过将照相机连接人的头部来工作的,需要特殊眼镜框配合使用,照相机可跟踪眼球移动。但实际操作比听起来要复杂得多。因为眼球的移动是细微而迅速的,而且并非连续不断的。通常,如果人的眼球并没有随着移动的物体而移动,就构成了我们所谓的“扫视”。

眨眼能拍摄

伦敦文科贵族学院的校友Mimi Zou研制了一种相机雏形,可以跟踪人的眼球移动并由此拍摄照片。照相机使用“生物侦查”技术来跟踪眼球的移动。这与出于安全目的而进行的虹膜扫描是同一种方法。当使用者斜视时,可变焦距镜头便拉近;当使用者张开他的眼睛,镜头便拉远。人盯着预期的目标,眼睛快速地眨两下,就可拍下一张照片。这种相机的尺寸和一般的相机几乎是一样的,但它的形状像一个凸透镜。这种相机有一个位于快门和传感器的数码设备,而不是普通的凸透镜。

“眼球追踪”可知你是否在说谎

近年来,眼球技术的研究和应用越来越广泛。

华南理工大学软件学院博士黄翰向记者介绍,从计算机视觉的角度看,“眼球技术”主要包括“眼球识别”与“眼球跟踪”。

“眼球识别”主要是研究人眼虹膜和瞳孔的生物特征的采集与分析,常用于识别人的身份。与指纹识别和人脸识别相比,“眼球识别”有着更高的准确率和更稳定的性能。由于眼球的内部结构细微复杂,需要借助红外线发射器与传感器等设备,采集眼球的生物信息也需要一定的时间。“眼球识别”主要应用于重要场合的身份识别,例如机场安检、机要部门门禁等。 “眼球跟踪”则主要是研究眼球运动信息的获取、建模和模拟,用途颇广。获取眼球运动信息的设备除了红外设备之外,还可以是图像采集设备,甚至一般电脑或手机上的摄像头在软件的支持下也可以实现“眼球跟踪”。当然,不同的设备在准确性、速度和稳定性上各有差异。如果眼球运动的信息与人的心理活动有关,那么借助“眼球跟踪”可以实现眼球测谎等心理监控功能。

黄博士表示,在计算机获取了眼球运动信息的前提下,使用眼球就像手握鼠标一样,通过指挥光标实现各种电脑操作。类似地,可以用眼球使用手机和平板电脑等设备,实现“眼球”作画。

未来或能实现用“眼光”打“僵尸”

“眼光”的“杀伤力”在虚拟世界已得以实现。例如,在一款游戏中,里面的角色可以用“眼光”击落飞舞的小行星。未来,用眼睛玩游戏不再是梦想。“相信不久,市面上的手机游戏,将可以实现‘眼光切西瓜’、‘眼光打僵尸’等。”黄博士说,眼光’游戏仅仅是眼球跟踪方面的牛刀小试,国外还有互联网公司可以通过眼球跟踪获取用户点击鼠标前浏览的网页地址,从而了解用户喜爱的网页信息,并提供个性化的信息服务。”

不仅如此,不少高科技公司还将“眼球跟踪”技术应用在为残障人士而设的计算机上。例如,著名科学家霍金有一张神奇的座椅,上面安装有一个眼球跟踪红外感应器,他通过眨眼来和外界交流,用眼球控制计算机造句,然后经语音合成后发音。更神奇的是,加上无线控制器的配合,眼球甚至可以通过计算机控制其他物体的移动。用“眼光”移物不再只是神话。“总之,除了娱乐,未来这一技术将造福更多有需要的人。”黄博士说。

准确获取眼球信息仍是难关

不少从事“眼球技术”的研究者都纷纷表示,能够识别身份的眼球跟踪技术还只是刚刚起步,因为电脑认错人的概率大约是三分之一,这离我们理想的效果还差很远。

黄博士认为,“眼球技术”尚存三大困难。“首先是眼球信息获取方式的局限性。现有设备对采集现场要求比较高,如拍摄角度、响应时间、噪声干扰等。虹膜采集需要近距离红外检测,而且需要一定的处理时间;眼球控制平板电脑光标需要保持平板电脑的摆放角度,不然很容易光标失控。其次,就是眼球运动相对于其他动作不明显。眼睛是一种精细的人体器官,眼球转动无论是力度还是幅度都不如手部动作那么明显。这直接造成眼球信息获取的难度。最后就是眼球操作时间过长对健康的影响。目前,有报道建议眼睛看电脑和手机的时间不宜过长,‘眼球操作’很可能带来新的用眼疲劳,是否影响健康还需要相关专家解释。”除此之外,眼球运动数学建模和动作模拟的准确性与合理性问题,譬如说如何使得眼球操作如手操作一样方便,都需要继续深入研究。

隐忧:新技术或会“泄露”个人秘密

美国加利福尼亚州IBM的研究人员戴维·沃帕克表示,有些人对于眼球追踪技术这方面的研究显得十分紧张,因为这种技术有点像是检查我们的意识。眼睛是人类“心灵的窗口”,是否真的会在无意识中“透露”我们的“秘密”?

黄博士表示,假设眼睛真的会在无意识中“泄密”,若要判断眼球追踪技术是否也会如此,答案取决于我们是否把眼睛透露“秘密”的规则写入了计算机程序。“例如,我们把眼睛反映心理活动的规律写入了计算机程序,那么电脑追踪眼球是可能‘透露’出我们在想什么的。我们把眼睛反映身体状况的规律写入计算机程序,那么电脑追踪眼球也会‘透露’我们的健康状况。”

“科技是一把双刃剑。眼球跟踪可以用来识别身份,也可能被用来伪造身份;眼球跟踪可以根据我们的浏览习惯提供个性化的信息服务,也可能被用来窥探他人的隐私……然而,这个问题并非不能解决。这就像计算机程序,它为我们提供了信息服务功能,而计算机病毒作为一种程序,则是危害信息安全的。计算机安全的使用习惯与杀毒软件等方法帮我们解决了这一问题。”黄博士说。他认为,眼球跟踪这项研究还是利大于弊,相信人类充分了解该技术之后,有办法和措施来预防损失。

此外,除眼睛外,人的手脚、头部、舌头等可以移动和转动的部位也可以直接指挥动作,依靠的技术可以是计算机视觉、红外检测或者无线传感等。“从应用的角度,体验与娱乐的应用会逐渐出现。”黄博士说。残障人士计算机的使用也是一项应用重点,能否投入市场取决于设备的成本与稳定性。

最新相关