可分析表情和情緒的輕量化眼鏡：Emteq OCOsense解析_當前關注

近年來，越來越多VR頭顯開始嘗試結合眼球追蹤、手勢追蹤等生物識別技術，甚至在一些VR社交場景，也在探索將Avatar與面部識別功能結合?？梢韵胂?，未來生物識別與AR/VR等穿戴技術的關系將越來越緊密，盡管現階段相關硬件在體積和集成方面還不夠成熟，但未來隨著傳感技術升級，將有望與AR/VR更好的結合。

(資料圖片)

在VR領域，已經采用了幾種主流的生物傳感技術，比如手勢和眼球追蹤攝像頭、心率監測模塊，或是用EMG識別手勢、EOG識別注視點等等。而對于AR來講，由于眼鏡形態并不是像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的英國公司，公布了一種非接觸式的可穿戴情緒捕捉眼鏡：OCOsense。據悉，Emteq成立于2015年，一直專注于AR/VR、可穿戴設備的情緒捕捉研究方案。

現有方案：emteqPRO（適用VR）、OCOsense（適用AR）

比如，幾年前青亭網就曾報道該公司的VR頭顯面部識別方案Faceteq（現升級為emteqPRO方案），特點是：利用EMG、PPG、IMU、眼球追蹤（可選）等設備，識別包括：心率、心率變異性和呼吸頻率、面部動作/表情、瞳距，然后利用機器學習技術來分析用戶的注意力、情緒等。

emteqPRO

?emteqPRO包括一套集成7個電極觸點的面罩（上圖中間），可以單獨使用。也有可以集成到PICO Neo3 Pro、HTC Vive Pro Eye設備上版本，來與VR搭配使用。

emteqPRO

這7個電極位于特定的面部肌肉位置，通過捕捉面部肌肉激活來識別表情，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設備的接觸式識別方案。

OCOsense眼鏡

最新公布的OCOsense方案，特點是過眼肌力圖傳感器、壓力傳感器來識別面部肌肉變化，來識別面部表情和情緒。最大的變化是無接觸式傳感器方案，這對未來輕量化AR眼鏡應用有重要意義。

Emteq宣稱，OCOsense是世界上首款可穿戴的面部表情和情緒分析眼鏡，它的主要功能是識別用戶的表情變化，并轉化為控制移動設備的信號。其優勢是使用簡單、一體化設計，可實時追蹤、識別并標記用戶對AR或現實場景的反饋。

細節方面，OCOsense采用了自研的OCO傳感器陣列，基于非接觸式眼肌力識別原理，英文全稱為non-contact optomyographic（OMG），指的是一種用于監測肌肉活動的技術。OMG的基本原理是利用主動式近紅外光學傳感器向皮膚表面發射信號，并測量信號反射回的變化。

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

?硬件方面，OCOsense搭載了9軸IMU，可添加相機模塊，搭載Arm Cortex處理器，支持藍牙低功耗5.0，配備RGB LED指示燈，以及體感振動馬達。除了硬件外，Emteq還設計了情感人工智能引擎，來從表情識別情緒。

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

通常，人臉通過面部肌肉激活和結構變化來傳遞情緒、精神狀態和行為意圖，進而構成表情。人的表情隱藏了豐富的信息，因此從1872年以來，面部表情行為研究一直是一個活躍的課題。

對于OCOsense來講，除了識別表情和情緒反應外，它還有多種用途。比如在技術驗證過程中，科研人員展示了三種應用場景：控制視頻（放大、縮小、截屏、改變播放速度、前進和后退）、接打電話、玩游戲，未來還預計用于遠程心理健康監測、情商培訓、改善情緒障礙、康復治療，以及控制義肢等人機交互場景。

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隱私，不會直接對人臉拍照，而只是分析面部肌肉變化。而且，攝像頭方案依賴于光源，需要在光線良好的環境下使用，而OCOsense則不用。而且在劇烈運動時，攝像頭方案的準確性可能無法保證。參考：Emteq