編譯/VR陀螺

蘋果Vision Pro 的一項引人注目的功能就是它的眼動追蹤系統(tǒng)。與所有主要的蘋果設備一樣，Vision Pro的每個功能都有數(shù)十項專利，甚至更多。今天，美國專利商標局又公布了蘋果公司的一項專利申請，該專利主要針對下一代眼動追蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)將攝像頭與自混合干涉測量（SMI）傳感器結(jié)合在了一起。

蘋果公司在其專利背景中指出，眼動監(jiān)測技術(shù)可用于改進近眼顯示器，如頭戴式顯示器（HMD）、AR系統(tǒng)、VR系統(tǒng)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(tǒng)的眼球監(jiān)測技術(shù)以攝像頭或視頻為基礎，依賴于對眼球的主動照明、眼球圖像采集以及瞳孔中心和角膜閃光等眼球特征的提取。這種眼部監(jiān)測技術(shù)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(tǒng)（例如，重量更輕、電池供電和功能更全面的系統(tǒng)）來說可能是一個重大負擔。

這正是蘋果公司新專利所要解決的問題，即從基于攝像頭的眼動追蹤轉(zhuǎn)向使用自混合干涉測量（SMI）或攝像頭/SMI 組合的眼動追蹤。

使用自混合干涉測量法進行眼動追蹤

蘋果公司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(tǒng)、設備、方法和裝置。在某些實施方案中，SMI 傳感器可以單獨使用，也可以與攝像頭結(jié)合使用，以確定注視矢量或眼球位置。

在第一方面，本專利介紹了一種眼動追蹤設備。眼動追蹤設備可包括一個可安裝在頭部的框架、一個安裝在頭部框架上的光學傳感器子系統(tǒng)和一個處理器。光學傳感器子系統(tǒng)可包括一組一個或多個 SMI 傳感器。處理器可被配置為操作光學傳感器子系統(tǒng)，以使一組一個或多個 SMI 傳感器朝向用戶的眼睛發(fā)射一組一個或多個光束；從一組一個或多個 SMI 傳感器接收一組一個或多個 SMI 信號；以及使用一組一個或多個 SMI 信號追蹤眼睛的移動。

在第二方面，本專利描述了另一種眼動追蹤設備。該眼動追蹤設備可包括一組一個或多個 SMI 傳感器、攝像頭和處理器。處理器可配置為：使攝像頭以第一頻率獲取用戶眼睛的一組圖像；使一組一個或多個 SMI 傳感器朝向用戶的眼睛發(fā)射一組一個或多個光束；以大于第一頻率的第二頻率對一組一個或多個 SMI 傳感器產(chǎn)生的SMI 信號進行采樣；使用一組圖像中的至少一個圖像確定眼睛的注視矢量；以及使用一組一個或多個 SMI 信號追蹤眼睛的移動。

第三方面，本專利描述了一種追蹤眼睛移動的方法。該方法可包括操作光學傳感器子系統(tǒng)，使光學傳感器子系統(tǒng)中的一組一個或多個 SMI 傳感器向用戶的眼睛發(fā)射一組一個或多個光束；接收來自一組一個或多個 SMI 傳感器的SMI 信號；以及使用一組一個或多個 SMI 信號追蹤眼睛的移動。

圖源：patentlyapple

蘋果專利圖 1 顯示了眼動追蹤設備的示例框圖；圖 3A 顯示了眼動追蹤設備的第一個示例，其中光學傳感子系統(tǒng)和處理器被安裝到一副眼鏡上；圖 3B 顯示了眼動追蹤設備的第二個示例，其中光學傳感子系統(tǒng)和處理器被安裝到一個 VR 頭顯上；圖 4A 顯示了眼動追蹤設備的側(cè)面仰視圖，其中光學傳感子系統(tǒng)和處理器被安裝到一個 VR 頭顯上。圖 4A 顯示了一組 SMI 傳感器示例的側(cè)視圖，這組傳感器可安裝在頭戴式框架上，并配置為朝眼睛發(fā)射光線；圖 4B 顯示了圖 4A 中所示眼睛和一組 SMI 傳感器的前視圖。

圖源：patentlyapple

蘋果專利圖 12A 和 12B 說明了如何使用一組一個或多個 SMI 傳感器來映射眼睛的一個或多個表面或結(jié)構(gòu)。

蘋果公司的專利圖 11B 舉例說明了使用一組一個或多個 SMI 傳感器結(jié)合攝像頭或其他傳感器跟蹤眼動運動的方法。

要了解專利的全部細節(jié)，請查閱蘋果公司的專利申請 20230333371。

來源：patentlyapple