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微型红外LED为虚拟现实技术提供新的眼球追踪系统

发布:HPLSElaser    |    2017-09-14 23:12    阅读:235
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日本创业公司FOVE与欧司朗光电半导体(Osram OS)合作开发红外驱动眼球追踪VR耳机。


视网膜凹式渲染是实现VR眼球追踪的一种新方法,可显著降低对计算能力和显卡的要求。图片来源:FOVE。

日本创业公司FOVE正在为消费者提供一种结合眼球追踪技术的虚拟现实耳机,作为一种新颖的交互手段。该技术主要依靠由欧司朗光电半导体开发的微型芯片LED,以提供红外照明来跟踪佩戴者的视线落点和眼球运动方向。

FOVE声称其已经开发了一个“先进的现实系统,用户通过封闭式耳机能够从真实环境中脱离出来,将自己沉浸在另一个世界中”。为了提供真实的虚拟体验,传感器需要跟踪用户的行为,并与他们的位置和运动整合到虚拟领域内。

该技术使用视网膜凹式渲染,这种新方法显著降低了对计算能力和显卡的要求。根据用户的视线落点信息,VR系统能够调整分辨率,并以高分辨率渲染视线直接区域,同时允许其周边的分辨率较低。

流线型过滤器

眼球追踪系统使用红外光照亮用户的眼睛,用红外摄像机传感器接受反射,并使用专用算法来确定用户的视线落点和眼球运动方向。

FOVE的Lochlainn Wilson解释说:“对于这种应用,我们选择了欧司朗的红外LED,因为它符合我们所有的技术规范。我们决定的主要因素之一是,只有很少的光分布在中心发射光谱之外,因此可以忽略不计,这意味着我们能够简化滤光片的设计过程并最大限度地提高传感器性能。”

为了设计含有此功能的耳机,研究人员在两个镜头周围安装了数个红外LED。 FOVE采用欧司朗的SFH 4053 ChipLED,尺寸仅为0.5mm×1.0mm×0.45mm。其发射波长为850nm,匹配相机传感器的光谱灵敏度,其光束角为+/- 70度,确保了用户眼部的均匀照明。

欧司朗光电半导体公司激光传感器(ELS)部门的营销经理Hiroshi Okuma表示:“通过与FOVE的合作,我们是第一家为VR耳机提供眼球追踪解决方案的供应商。”


欧司朗SFH 4053 ChipLED。图片来源:欧司朗光电半导体公司。

用于位置监测的红外LED

FOVE还使用红外传感器技术跟踪用户的位置和动作,以便将其集成到VR动作中。数个欧司朗SFH 4253 TOPLED安装在耳机周围,形成一个红外光点的图案,由相机接收和跟踪,以确定用户的移动。

在850nm处,SFH 4253的发射波长与系统光电传感器的光谱灵敏度相匹配。发射器的辐射特性和封装几何结构也符合实际应用要求。欧司朗多年来一直支持VR和AR系统的开发,并不断扩大其在这一应用领域的投资组合。

关于FOVE

FOVE成立于2014年,由索尼互动娱乐(Sony Interactive Entertainment)的前游戏制作人Yuka Kojima和自称为“VR极客”的Lochlainn Wilson以及拥有虚拟现实技术研究经验的开发者组成。

这家公司在东京大学的学术合作机构启动,并在日本的一家顶级硬件实验室进一步发展。Kojima声称:“我们致力于将富士康和三星等亚洲硬件制造商的合作纳入最新的VR技术。”

来源: http://optics.org/news/8/8/35

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