近年來(lái)，越來(lái)越多VR頭顯開(kāi)始嘗試結(jié)合眼球追蹤、手勢(shì)追蹤等生物識(shí)別技術(shù)，甚至在一些VR社交場(chǎng)景，也在探索將Avatar與面部識(shí)別功能結(jié)合?？梢韵胂螅磥?lái)生物識(shí)別與AR/VR等穿戴技術(shù)的關(guān)系將越來(lái)越緊密，盡管現(xiàn)階段相關(guān)硬件在體積和集成方面還不夠成熟，但未來(lái)隨著傳感技術(shù)升級(jí)，將有望與AR/VR更好的結(jié)合。

(資料圖片)

在VR領(lǐng)域，已經(jīng)采用了幾種主流的生物傳感技術(shù)，比如手勢(shì)和眼球追蹤攝像頭、心率監(jiān)測(cè)模塊，或是用EMG識(shí)別手勢(shì)、EOG識(shí)別注視點(diǎn)等等。而對(duì)于AR來(lái)講，由于眼鏡形態(tài)并不是像VR那樣貼合人臉，因此不適合基于接觸式傳感的方案。

近期一家名為Emteq的英國(guó)公司，公布了一種非接觸式的可穿戴情緒捕捉眼鏡：OCOsense。據(jù)悉，Emteq成立于2015年，一直專(zhuān)注于AR/VR、可穿戴設(shè)備的情緒捕捉研究方案。

現(xiàn)有方案：emteqPRO（適用VR）、OCOsense（適用AR）

比如，幾年前青亭網(wǎng)就曾報(bào)道該公司的VR頭顯面部識(shí)別方案Faceteq（現(xiàn)升級(jí)為emteqPRO方案），特點(diǎn)是：利用EMG、PPG、IMU、眼球追蹤（可選）等設(shè)備，識(shí)別包括：心率、心率變異性和呼吸頻率、面部動(dòng)作/表情、瞳距，然后利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)分析用戶(hù)的注意力、情緒等。

emteqPRO

?emteqPRO包括一套集成7個(gè)電極觸點(diǎn)的面罩（上圖中間），可以單獨(dú)使用。也有可以集成到PICO Neo3 Pro、HTC Vive Pro Eye設(shè)備上版本，來(lái)與VR搭配使用。

emteqPRO

這7個(gè)電極位于特定的面部肌肉位置，通過(guò)捕捉面部肌肉激活來(lái)識(shí)別表情，如：額肌、眼輪匝肌、顴肌、皺眉肌等等。很顯然，這是一套適合于VR設(shè)備的接觸式識(shí)別方案。

OCOsense眼鏡

最新公布的OCOsense方案，特點(diǎn)是過(guò)眼肌力圖傳感器、壓力傳感器來(lái)識(shí)別面部肌肉變化，來(lái)識(shí)別面部表情和情緒。最大的變化是無(wú)接觸式傳感器方案，這對(duì)未來(lái)輕量化AR眼鏡應(yīng)用有重要意義。

Emteq宣稱(chēng)，OCOsense是世界上首款可穿戴的面部表情和情緒分析眼鏡，它的主要功能是識(shí)別用戶(hù)的表情變化，并轉(zhuǎn)化為控制移動(dòng)設(shè)備的信號(hào)。其優(yōu)勢(shì)是使用簡(jiǎn)單、一體化設(shè)計(jì)，可實(shí)時(shí)追蹤、識(shí)別并標(biāo)記用戶(hù)對(duì)AR或現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的反饋。

細(xì)節(jié)方面，OCOsense采用了自研的OCO傳感器陣列，基于非接觸式眼肌力識(shí)別原理，英文全稱(chēng)為non-contact optomyographic（OMG），指的是一種用于監(jiān)測(cè)肌肉活動(dòng)的技術(shù)。OMG的基本原理是利用主動(dòng)式近紅外光學(xué)傳感器向皮膚表面發(fā)射信號(hào)，并測(cè)量信號(hào)反射回的變化。

另外，OCO傳感器是光學(xué)非接觸式傳感器，可以讀取3個(gè)維度的面部運(yùn)動(dòng)，提供比一般基于相機(jī)的解決方案更高分辨率的信號(hào)。另外，EMG電極需要與皮膚牢固且持續(xù)接觸，以達(dá)到可接受的信噪比，這在眼鏡形式中是不切實(shí)際的。相比之下OCO傳感器基于光學(xué)原理，不需要接觸皮膚，可在人臉4毫米到30毫米距離內(nèi)工作。

?硬件方面，OCOsense搭載了9軸IMU，可添加相機(jī)模塊，搭載Arm Cortex處理器，支持藍(lán)牙低功耗5.0，配備RGB LED指示燈，以及體感振動(dòng)馬達(dá)。除了硬件外，Emteq還設(shè)計(jì)了情感人工智能引擎，來(lái)從表情識(shí)別情緒。

Emteq科研人員指出，如今AR/VR等穿戴設(shè)備可集成多種傳感器，比如加速度計(jì)、環(huán)境光傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、距離傳感器等等。此外，也在探索與生物傳感器結(jié)合的可能，比如ECG、EEG、EMG、EGO、心電圖等等。

通常，人臉通過(guò)面部肌肉激活和結(jié)構(gòu)變化來(lái)傳遞情緒、精神狀態(tài)和行為意圖，進(jìn)而構(gòu)成表情。人的表情隱藏了豐富的信息，因此從1872年以來(lái)，面部表情行為研究一直是一個(gè)活躍的課題。

對(duì)于OCOsense來(lái)講，除了識(shí)別表情和情緒反應(yīng)外，它還有多種用途。比如在技術(shù)驗(yàn)證過(guò)程中，科研人員展示了三種應(yīng)用場(chǎng)景：控制視頻（放大、縮小、截屏、改變播放速度、前進(jìn)和后退）、接打電話(huà)、玩游戲，未來(lái)還預(yù)計(jì)用于遠(yuǎn)程心理健康監(jiān)測(cè)、情商培訓(xùn)、改善情緒障礙、康復(fù)治療，以及控制義肢等人機(jī)交互場(chǎng)景。

總之，OCOsense這種非接觸式面部追蹤方案比基于攝像頭的方案更好的保護(hù)隱私，不會(huì)直接對(duì)人臉拍照，而只是分析面部肌肉變化。而且，攝像頭方案依賴(lài)于光源，需要在光線(xiàn)良好的環(huán)境下使用，而OCOsense則不用。而且在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，攝像頭方案的準(zhǔn)確性可能無(wú)法保證。參考：Emteq