Göz izləmə ən son virtual və genişlənmiş reallıq qulaqlıqlarında mühüm rol oynayır və əyləncə sənayesi, elmi tədqiqatlar, tibbi və davranış elmləri, avtomobil sürmə yardımı və sənaye mühəndisliyində mühüm texnologiyadır. İnsan gözünün hərəkətlərini yüksək dəqiqliklə izləmək olduqca çətin məsələdir.

Arizona Universitetinin Wyant Optik Elmlər Kollecinin tədqiqatçıları indi göz izləmə tətbiqlərində inqilab yarada biləcək innovativ yanaşma nümayiş etdiriblər.

Onların Nature Communications -da dərc olunmuş tədqiqatı göstərir ki, deflektometriya kimi tanınan güclü 3D təsvir texnikasının qabaqcıl hesablama ilə inteqrasiyası ən müasir göz izləmə texnologiyasını əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirmək potensialına malikdir.

“Mövcud göz izləmə üsulları yalnız bir neçə seyrək səth nöqtəsindən, ən çoxu təxminən bir neçə nöqtədən göz almasının istiqamətləndirici məlumatını əldə edə bilər” dedi optik elmlər dosenti və tədqiqatın əsas tədqiqatçısı Florian Willomitzer.

“Deflektometriyaya əsaslanan metodumuzla biz 40.000-dən çox səth nöqtəsindən, nəzəri olaraq milyonlarla məlumatdan istifadə edə bilərik, hamısı yalnız bir, ani kamera görüntüsündən çıxarılır.”

“Daha çox məlumat nöqtəsi baxış istiqamətinin qiymətləndirilməsinin düzgünlüyünü əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq üçün istifadə edilə bilən daha çox məlumat verir” dedi Jiazhang Wang, Willomitzer laboratoriyasında postdoktoral tədqiqatçı və tədqiqatın ilk müəllifi.

“Bu, məsələn, virtual reallıqda yeni nəsil tətbiqləri işə salmaq üçün çox vacibdir. Biz göstərdik ki, bizim metodumuz adi yanaşmalarla müqayisədə əldə edilən məlumat nöqtələrinin sayını asanlıqla 3000-dən çox dəfə artıra bilər.”

Deflectometry çox yüksək dəqiqliklə əks etdirən səthlərin ölçülməsinə imkan verən 3D təsvir üsuludur. Deflektometriyanın ümumi tətbiqlərinə böyük teleskop güzgülərinin və ya digər yüksək performanslı optikanın ən kiçik qüsurlar və ya onların təyin olunmuş formasından sapmalar üçün skan edilməsi daxildir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1743502015&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-superhuman-vision-powerful-3d-imaging.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC44OSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNC4wLjY5OTguODkiXSxbIk5vdDpBLUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzQuMC42OTk4Ljg5Il1dLDBd&dt=1743502015454&bpp=1&bdt=80&idt=38&shv=r20250327&mjsv=m202503260101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743501995%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743501995%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743501995%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=7739648106077&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2159&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95351337%2C95355972%2C95355974%2C31090665%2C95344787%2C95356500%2C95356506%2C31091324%2C31090357%2C95356787%2C95356928&oid=2&pvsid=3249394254920841&tmod=2104272055&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=43

Sənaye səthlərinin yoxlanılmasından kənar tətbiqlər üçün deflektometriyanın gücündən istifadə etmək, Willomitzerin A Computational 3D Imaging and Measurement Lab-da tədqiqat qrupunun əsas tədqiqat mərkəzidir. Komanda, adətən kompüter görmə tədqiqatında istifadə olunan qabaqcıl hesablama metodları ilə deflektometriyanı cütləşdirir.

Willomitzerin “hesablama deflektometriyası” adlandırdığı nəticədə tədqiqat yolu rəsm və sənət əsərlərinin təhlili üsullarını, dəri lezyonlarının formasını ölçmək üçün planşet əsaslı 3D təsvir üsullarını və göz izləmə üsullarını ehtiva edir.

“Dəqiq ölçmə üsulları və qabaqcıl hesablamaların unikal birləşməsi maşınlara “görünməyənləri görməyə” imkan verir və onlara insanların qavradıqları hüdudlardan kənarda “fövqəlbəşəri görmə” verir”, – Willomitzer bildirib.

Bu araşdırmada komanda insan iştirakçılar və real, süni göz modeli ilə təcrübələr aparıb. Komanda tədqiqat subyektlərinin baxış istiqamətini ölçdü və onların baxış istiqamətini 0,46 ilə 0,97 dərəcə arasında dəqiqliklə izləyə bildi. Süni göz modelində sınaqdan keçirildikdə xəta cəmi 0,1 dərəcə civarında olub.

Göz səthinin əks olunmasından məlumat əldə etmək üçün bir neçə infraqırmızı nöqtəli işıq mənbəyindən asılı olmaq əvəzinə, yeni üsul işıqlandırma mənbəyi kimi məlum strukturlaşdırılmış işıq nümunələrini göstərən ekrandan istifadə edir. Ekrandakı 1 milyondan çox pikselin hər biri bununla da fərdi nöqtə işıq mənbəyi kimi çıxış edə bilər.

Göstərilən naxışların göz səthindən əks olunduğu zaman deformasiyasını təhlil edərək, tədqiqatçılar həm göz bəbəyini örtən buynuz qişadan, həm də sklera kimi tanınan bəbəyin ətrafındakı ağ bölgədən dəqiq və sıx 3D səth məlumatları əldə edə bilərlər, Wang izah etdi.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

“Bizim hesablama rekonstruksiyamız daha sonra baxış istiqamətini dəqiq proqnozlaşdırmaq üçün bu səth məlumatlarını gözün optik oxu ilə bağlı məlum həndəsi məhdudiyyətlərlə birlikdə istifadə edir” dedi.

Əvvəlki araşdırmada komanda, qulaqlıq çərçivəsindəki sabit quraşdırılmış naxışdan və ya qulaqlığın özünün vizual məzmunundan – istər hərəkətsiz şəkillərdən, istərsə də videodan – potensial olaraq istifadə etməklə texnologiyanın virtual reallıq və genişlənmiş reallıq sistemləri ilə necə mükəmməl inteqrasiya edə biləcəyini araşdırıb.

Tədqiqatçıların fikrincə, bu, sistemin mürəkkəbliyini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər. Üstəlik, bu texnologiyanın gələcək versiyaları görünən işıq əvəzinə infraqırmızı işıqdan istifadə edə bilər ki, bu da sistemin görünən nümunələrlə istifadəçilərin diqqətini yayındırmadan işləməsinə imkan verir.

“Gözün buynuz qişasından və skleradan mümkün qədər çox istiqamət məlumatı əldə etmək üçün heç bir qeyri-müəyyənlik olmadan, biz yeni səth optimallaşdırma alqoritmləri ilə birləşdirilmiş stereo-deflektometriyadan istifadə edirik” dedi Wang. “Texnika bəzi digər üsullar kimi gözün forması və ya səthi haqqında güclü fərziyyələr etmədən baxışı müəyyən edir, çünki bu parametrlər istifadəçidən istifadəçiyə dəyişə bilər.”

Arzu olunan “yan təsir” olaraq, yeni texnologiya gözün sıx və dəqiq səthi rekonstruksiyasını yaradır ki, bu da potensial olaraq gələcəkdə spesifik göz pozğunluqlarının dərhal diaqnozu və korreksiyası üçün istifadə edilə bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=3597704619&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1743502058&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-superhuman-vision-powerful-3d-imaging.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC44OSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNC4wLjY5OTguODkiXSxbIk5vdDpBLUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzQuMC42OTk4Ljg5Il1dLDBd&dt=1743502015454&bpp=1&bdt=79&idt=49&shv=r20250327&mjsv=m202503260101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743501995%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743501995%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743501995%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C750x188%2C1005x124&nras=2&correlator=7739648106077&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=5287&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=1507&eid=95351337%2C95355972%2C95355974%2C31090665%2C95344787%2C95356500%2C95356506%2C31091324%2C31090357%2C95356787%2C95356928&oid=2&psts=AOrYGskyMa1ighNSQ0R-lj8c2wdmRJk-UkGwgmo3rdWBGgYOkjBuW1OyJxLaHpTn9v9iGFzpuKxzBWoAv9SLcoOuKwlaGQ%2CAOrYGsl1R41hrFjeiOT3xLwKI2mS4B10kVCm9pksgk58a3VMVVxAbrzcux5Z99ogijOztdj1K6yJqe0yaUXtS0TeqjNeKUqXbxWNW9Io106l6dng–2i4w&pvsid=3249394254920841&tmod=2104272055&uas=3&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=3&fsb=1&dtd=42939

Növbəti texnologiya sıçrayışını hədəfləyir

Tədqiqatçıların bildiyinə görə bu, göz izləmə üçün ilk dəfə deflektometriyadan istifadə edilsə də, Vanq dedi: “Bizim erkən tətbiqetməmizin real insan gözü təcrübələrində kommersiya göz izləmə sistemləri ilə müqayisə edilə bilən və ya onlardan daha yaxşı dəqiqlik nümayiş etdirməsi ümidvericidir.”

Gözləmədə olan patent və Tech Launch Arizona vasitəsilə kommersiyalaşdırma planları ilə araşdırma, yeni sağlam və dəqiq göz izləmə dövrünə yol açır. Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, əlavə mühəndislik təkmilləşdirmələri və alqoritmik optimallaşdırmalar ilə onlar real dünya tətbiqi parametrləri üçün uyğun olan üsullardan istifadə edərək, əvvəllər əldə edilənlərdən kənara göz izləmə məhdudiyyətlərini artıra bilərlər.

Bundan sonra komanda sistemə digər 3D rekonstruksiya üsullarını daxil etməyi və texnikanı daha da təkmilləşdirmək üçün süni intellektdən yararlanmağı planlaşdırır.

“Məqsədimiz model göz təcrübələri ilə əldə edilən 0,1 dərəcə dəqiqlik səviyyələrinə yaxınlaşmaqdır” dedi Willomitzer. “Ümid edirik ki, yeni metodumuz nevrologiya tədqiqatı və psixologiya kimi digər tətbiqlər də daxil olmaqla, yeni nəsil göz izləmə texnologiyasının yeni dalğasını təmin edəcək.”

Kağızın həmmüəllifləri arasında Villomitzer və Vanqın layihəyə başladığı Şimal-Qərb Universitetində elektrik və kompüter mühəndisliyi üzrə köməkçi dosent Oliver Kossairt və Şimal-Qərb Universitetinin keçmiş tələbələri Tianfu Vanq və Bingjie Xu var.

Ətraflı məlumat: Tək Atışlı Deflectometriya, Təbiət Əlaqələri (2025) istifadə edərək Sıx 3D Səth Rekonstruksiyalarından Dəqiq Göz İzləmə . DOI: 10.1038/s41467-025-56801-1

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Arizona Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir