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微软最新ARVR专利提出『低功耗MEMS眼动追踪』解决方案

2021-01-22 19:41 作者: 来源: 本站 浏览: 26次 字号:

摘要:    美国专利商标局曾于2019年2月底公布了一份名为“Mems Line Scanner And Silicon Photomultiplier Based Pixel Camera For Low Light Large Dynamic Range Eye...

   美国专利商标局曾于2019年2月底公布了一份名为“Mems Line Scanner And Silicon Photomultiplier Based Pixel Camera For Low Light Large Dynamic Range Eye Imaging(基于MEMS线扫描仪和硅光电倍增管的像素摄像头,适用于低光大动态范围眼睛成像)的专利。这份发明涉及用户眼睛成像,并且主要用于眼动追踪。

   日前,美国专利商标局又公布了一份与上述发明相关的微软专利,同样与眼动追踪相关。

  

   名为“Eye Tracking System For Use In A Visible Light Display Device(用于可见光显示设备的眼动追踪系统)”的专利主要描述了一种用于可见光显示组件的眼动追踪系统。

   当前的眼动追踪技术通常十分昂贵,因为其需要诸如专用摄像头等额外的硬件(同时增加重量),而且所述摄像头过于靠近用户眼睛,从而会影响用户视场。另外,当前的技术需要消耗大量的电能。显然,头显系统非常有必要优化当前的眼动追踪系统。

   出于上述种种考虑,微软构思了一种基于硅光电倍增管传感器和MEMS扫描仪的红外模块。

   专利描述了一种采用硅光电倍增管传感器并基于低分辨率和低功耗MEMS的眼动追踪系统。微软指出,实施例能够采用显著更低分辨率的眼睛图像进行操作,并且可以实现“至少85%”的功率节省。

   微软解释说,用于追踪用户眼睛的图像的分辨率不必与扫描内容的分辨率相同。所以,实施例生成二次采样的光波(如二次采样的红外光)并用来生成较低分辨率的用户眼睛图像。所述图像用于确定用户眼睛位置。因为实施例采用较低分辨率的眼睛图像进行操作,所以实施例能够显著减少功率消耗。

   微软表示,这个眼动追踪组件可以集成至显示器,所以不会产生额外的视觉阻挡。

  

   就工作原理而言,眼动追踪系统包括和/或使用一个或多个硅光电倍增管(SiPM)传感器和MEMS扫描仪的红外模块。红外模块发射光束。在使用眼动追踪系统时,至少一定量的光束引导至用户眼睛。然后,SiPM传感器捕获从用户眼睛的反射光线。

   专利文件写道,所述光线反射是由于光束达到眼睛并因用户眼睛反射而发生。来自每个反射位置的反射信号由SiPM接收,并且可用于生成眼睛的灰度图像。因为SiPM相对于红外模块和用户眼睛定位,所以它们能够充分地捕获反射信号。一旦捕获到所述反射信号,则能确定用户的眼睛位置。

   名为“Eye Tracking System For Use In A Visible Light Display Device(用于可见光显示设备的眼动追踪系统)”的微软专利最初于2018年2月提交,并在日前由美国专利商标局公布。