Nanjing University develops smart contact lenses based on RF tag technology to realize eye tracking function - XRNavigation.com News

（XR导航网资讯）国内南京大学的科学家开发了具有基于射频标签的eye tracking功能的智能隐形眼镜。团队采用的频率编码策略允许在不需要传统硅片或电池的情况下精确追踪眼球运动，令智能隐形眼镜更加紧凑、轻便和生物相容。

业界一直在积极研发各种smart glasses，甚至是智能隐形眼镜，而它们一般依赖于使用瞳孔中心角膜反射和眼电图等方法来追踪眼球运动。

尽管先前的解决方案已经取得了一定的成功，但它们缺乏准确性，容易受到干扰。另外，使用皮肤电极收集数据的眼电图会对皮肤构成风险。

在一项发表在《自然—通讯》的研究中，南京大学的团队希望克服传统眼动追踪方法带来的挑战。

研究人员解释道：“《碟中谍4》提出了一种具有面部识别功能的智能隐形眼镜。如果小型隐形眼镜能够实现虚拟世界和现实世界的无缝结合，这将是AR技术的终极形式。基于眼动追踪的人机交互技术是更重要的组成之一。”

如前所述，目前的眼动追踪方法面临挑战，这要求科学家采取新的方法。所以，南京大学的研究人员提出了一种频率编码方法。

研究人员用于智能隐形眼镜的频率编码方法包括将眼球运动信息编码为射频或射频信号。

射频信号由嵌入隐形眼镜内的射频标签产生。射频标签又称为RFID芯片，它们完全无线，不需要电池供电，非常适合隐形眼镜的眼动追踪应用。

每个标签发出与不同的眼球运动或位置相对应的唯一频率信号。随着眼睛的移动，射频标签的相对位置发生变化，从而改变发射信号的频率。

通过检测和分析相关频率变化，系统（或机器）可以实时确定眼球运动的方向和程度。

这种频率编码策略允许在不需要传统硅片或电池的情况下精确追踪眼球运动，令智能隐形眼镜更加紧凑、轻便和生物相容。

另外，它非常安全。

团队解释说：“这项技术的实现消除了虹膜等生物特征信息泄露的可能性。人眼信息包含了人脑的注意力机制，可以通过追踪眼球运动来分析人类的意图。使用眼动信息需要用户授权。”

研究人员使用了四个射频标签，并将它们嵌入硅胶弹性体中。硅胶是普通隐形眼镜的原料，从而使得智能隐形眼镜具有生物相容性。

便携式扫频仪放在附近，并用于记录和分析来自射频标签的信号。研究人员证明，他们的智能隐形眼镜可以检测注视方向和实时注视点，壳可用于机器人控制和软件交互。

另外，实验表明这种镜片非常稳定，在不同的环境条件下可以佩戴长达12小时。不仅只是这样，这种镜片可以检测眼球闭合。

团队提出的智能隐形眼镜的一个关键方面是高角度精度，这使得眼睛命令识别能够用于更广泛的人机交互应用。另外，实验展示了眼睛命令如何控制《贪食蛇》等游戏，以及用于网络浏览等用例。另外，他们在兔子身上进行了体内实验，以验证镜片的功能和安全性。

他们补充道：“眼睛追踪可以通过隐形眼镜实现，隐形眼镜体积小、重量轻、不易检测、与时尚兼容，并且不影响人际social contact."

团队总结道：“隐形眼镜是AR的终极形式。许多科幻作品都描绘了通过隐形眼镜将虚拟世界与现实世界无缝融合的场景。“随着光电子技术的发展和光电子器件柔性集成的提高，隐形眼镜将在人机交互和医疗健康方面实现越来越多的功能。”