產業與經濟
心思無所遁形!眼動偵測引爆創新人機介面應用

張瑋容╱北美智權報 編輯部

2013.05.02
         

三月份才發表的 Samsung Galaxy S4,搭載的眼球瀏覽捲動新功能引起不少話題。該手機的眼球偵測捲動瀏覽(Smart Scroll)是利用視訊螢幕識別使用者是否注視螢幕,再配合手部上下傾斜手機操作頁面捲動,而非透過眨眼動作進行操作。Smart Pause 則應用於影片操作部分,可配合識別眼睛是否注視螢幕開啟影片暫停,恢復播放操作。LG也在最新旗艦手機中推出類似功能,能偵測使用者視線動向,並在使用者不看螢幕時自動暫停影片播放。根據華爾街日報報導,瑞典眼動儀公司拓比(Tobii)也推出支援Windows 8電腦的眼動儀REX,盼能在未來取代滑鼠與鍵盤。

眼動偵測大幅應用在手機、廣告、影音娛樂

不僅在手機應用,眼動偵測也大幅應用在各方面,尤其利用螢幕式眼動追蹤系統也是一大焦點。在螢幕前置放一個感應器,可偵測觀看者的眼球移動,包括觀看的落點、軌跡、區域及整體觀看的分佈點等,利用這樣的技術及分析研究可歸納出有效的消費者行為設計。2010年蘋果公司投資了瑞典公司 Tobii,Tobii的眼動儀產品特別之處在於內置廣角攝像機和近紅外發射系統,不需要用戶佩戴任何輔助儀器,直接依靠紅外線捕捉目光即可知曉用戶的眼動資訊。除了廣告效益及影音娛樂,眼動偵測亦可用於偵測疲勞駕駛、生物辨識等,利用嵌入式系統進行即時駕駛的體能情境監控,並透過高精度的眼動偵測技術,或是駕駛體態動作追蹤分析,可以在確定駕駛處於精神不濟時系統即時介入,以燈號或訊息音效喚回駕駛人的注意,以達到行車安全之效。在穿戴式電子開始蓬勃發展之際,眼動偵測同時搶佔市場先機。

視線偵測技術(Eye Gaze Tracking Technology, Eye Tracking)研究如何精確、無干擾地追蹤人眼眼球移動過程,量測人類細微的意識行為。視覺是大腦超過90%的信息來源,因此眼動偵測的發展關乎各行業創新與前瞻性。尤其眼動模式難以複製,依據芬蘭坦佩雷大學(UTA)的研究,可從眼動統計資料顯示萃取出一段人人獨一無二的眼動模式:「掃視(saccade)可能是最簡易可以被偵測且進行訊號分析的眼動。這些眼動很快速且簡易被觸發(trigger),例如要求你在電腦螢幕上先注視A點再移動到B點。」可知眼動技術的獨特與廣大應用性。然而受限於技術及產品造價昂貴,眼動偵測技術或產品至今仍未普及。

克服造價昂貴 眼動偵測無所遁形

眼動儀的造價有多昂貴呢?依據臺師大公佈的資料,瑞典Tobii開發一系列的眼動儀系統,含軟硬體之整套售價高達180萬(代理商提供的報價);而另一家德國眼動儀大廠SMI所生產的同類型眼動儀iVIEW X™ HED整套系統售價高達150萬台幣(代理商提供的報價),且一機僅能一人使用,昂貴的造價非一般預算有限的企業所能負擔。同份資料顯示,眼球追蹤技術的問題也是成本相當昂貴,一套包含紅外線相機、應用程式處理器及軟體的眼動儀,儘管價格降至1,000美元左右,價格依舊不親民。而台師大何宏發副教授研究團隊於2012年推出頭戴式螢幕眼動儀EyeNTNU-180(圖一),可依使用者的特徵,可調整30至180Hz的取樣頻率,透過軟體工具可以將各種眼動資料轉換成掃視路徑(scan path)(圖二)或注視熱區(hot zone)(圖三)等影像,軟體可具體呈現受試者的觀看順序、時間、次數等。用來探索人類視覺行為、找出觀看模式,並以女用手提包為例,說明女生最先看到提包主體,但觀看提包特色區的時間最久。這樣的研究可具體改善如何以更具有視覺吸引力的方式呈現商品,可增加商品競爭力、刺激消費者購買。

圖一、台灣師範大學發表眼動儀,可偵測1/30到1/180秒的視覺移動軌跡。

圖片來源:自由時報

圖二、眼睛觀看軌跡(scan path)-軌跡順序呈現觀看過程

圖片來源:由田新技

圖三、熱區圖 (hot zone) 顏色差值呈現觀看分佈

圖片來源:由田新技

創新人機互動介面即將風靡

因為眼控技術可以輕易操作電腦,只要搭配高精度的分析機制,就可以做到更精緻、高精度的偵測反應機制,未來也有可能取代滑鼠與鍵盤的操作,使用者以眼睛定點凝視、上下移動的方式來取代原本的滑鼠點擊。眼球偵測也將應用在娛樂上,玩家可因為眼球的偵測更身歷其境於遊戲之中,娛樂效果將更逼真。

除了隔空手勢在空中滑來滑去,未來也可見到眼動追蹤的平板電腦了!2012年日本富士通推出的「眼動平板」(i beam),與 NTT DoCoMo首度合作,在平板上加裝了一台小型攝影機和一個紅外線LED,用來偵測使用者的眼球位置,並利用眼睛視線便能完成網頁畫面捲動(圖四)、相片放大縮小、地圖搜查等功能,新的人機械面操控應用即將開創新局。

圖四、富士通 i beam 眼動平板,視線上下擺動便能瀏覽網頁

圖片來源:newlaunches.com

出入海關的指紋按捺、手機以臉孔解鎖、電影裡的眼球虹膜辨識才剛成型沒幾年,如今也可能快要過時了,生物安全系統有了新的生力軍:眼動掃視,就和虹膜、指紋一樣,每個人都有其獨特的眼動模式(pattern),且又簡易紀錄,在突破昂貴造價成本之後,創新的人機介面應用令人引頸期待。

 

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