蘋果新申請三份AR/VR專利，探索降低眼動追蹤功耗

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用于降低眼動追蹤的功耗

（映維網(wǎng) 2021年03月24日）眾所周知，AR/VR頭顯是“能耗大戶”，它們對續(xù)航（移動設(shè)備）和計算能力提出了非常大的要求。若能減少功耗，這將會對頭顯的顯示性能和沉浸感，甚至是元器件的設(shè)計搭配都會產(chǎn)生非常積極的影響。

目前各家廠商主要是在探索如何在盡可能維持成本不變（甚至降低成本）的情況下減少頭顯的性能開銷。這顯然包括有望在2022年發(fā)布相關(guān)設(shè)備的蘋果。

日前，美國專利商標(biāo)局公布了多份與之相關(guān)的專利申請。名為“Eye tracking using low resolution images”，“Eye tracking using eye odometers”和“Low-power eye tracking system”的發(fā)明描述了同一眼動追蹤技術(shù)的不同方面，并主要用于降低眼動追蹤的功耗。

1. Low-power eye tracking system

類似圖像渲染的異步補幀技術(shù)，在進行眼動追蹤時，無需一直使用全分辨率圖像來執(zhí)行相關(guān)的計算，可以在高分辨率幀之間插入低分辨率幀來降低系統(tǒng)的功耗。

在上面的圖例中，100為頭顯，110為顯示器，130為紅外光源，140為眼動追蹤器，160為控制組件，192為眼球。

專利描述了一種包含眼動追蹤系統(tǒng)的頭戴式設(shè)備。所述的眼動追蹤系統(tǒng)包括眼動追蹤攝像頭和頭部追蹤攝像頭。眼動追蹤攝像頭和頭部追蹤攝像頭捕獲圖像以追蹤眼睛和頭部的相對運動。其中，眼動追蹤攝像頭可以在捕獲高分辨率幀之間捕捉低分辨率幀，從而降低整體系統(tǒng)的功耗。

相關(guān)專利：

Low-power eye tracking system

https://patent.nweon.com/18125

2. Eye tracking using low resolution images

蘋果描述的眼動追蹤系統(tǒng)可以包括眼動追蹤攝像頭。眼動追蹤攝像頭可用于在捕獲高分辨率幀之間捕獲低分辨率幀，例如通過在攝像頭傳感器組合像素或通過捕獲像素的水平和垂直條紋而非整個幀。低分辨率信息可用于在處理全高分辨率幀之間的間隔內(nèi)追蹤用戶眼睛相對于設(shè)備的相對運動。

在一個實施例中，由攝像頭傳感器捕獲的高分辨率幀比由同一攝像頭傳感器捕獲的低分辨率幀包含更多像素。高分辨率幀可以包括攝像頭傳感器能夠捕獲的大多數(shù)像素或所有像素，而低分辨率幀可以包括比同一攝像頭傳感器能夠捕獲的像素少得多的像素。

在一個實施例中，可以通過包括一個或多個處理器的控制組件將攝像頭傳感器從捕獲高分辨率幀的高分辨率模式切換到捕獲低分辨率幀的低分辨率模式。

高分辨率幀和低分辨率幀的結(jié)合可以大大降低3D重建的執(zhí)行頻率，從而顯著減少眼動追蹤系統(tǒng)的功耗。

相關(guān)專利：

Eye tracking using low resolution images

https://patent.nweon.com/18121

3. Eye tracking using eye odometers

在上述的實施例中，在捕獲低分辨率時，或者說當(dāng)控制組件將攝像頭傳感器從捕獲高分辨率幀的高分辨率模式切換到捕獲低分辨率幀的低分辨率模式，眼動追蹤攝像頭可以視為“眼里程計（eye odometer）”。

眼里程計可用作低功率組件，并用以追蹤用戶眼睛相對于頭顯的相對運動。它可以允許僅當(dāng)檢測到頭顯相對于用戶眼睛的移動時才執(zhí)行3D重建，以生成用于眼動追蹤的用戶眼睛3D模型。

眼眼里程計的數(shù)據(jù)可以提供對先前已知和可信的3D模型的相對更新，并允許眼動追蹤器的幀速率降低，例如從每秒120幀降低到每秒10幀或更少，并且可以允許執(zhí)行更少的3D重建，從而顯著降低眼動追蹤系統(tǒng)的功耗。

相關(guān)專利：

Eye tracking using eye odometers

https://patent.nweon.com/18123

上述三份專利申請都是在2020年9月提交，并在日前由美國專利商標(biāo)局公布。

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原文鏈接：https://news.nweon.com/84108