智能隐形眼镜长期以来一直是科幻小说中的常客，但它们尚未完全进入现实世界。这些未来设备通常在电影和文学作品中被描述为通过一个看似普通的镜头提供增强的视觉、实时信息显示和健康监控等功能。

近日，南京大学联合江苏省人民医院、南京航空航天大学的研究团队研发出一种具有眼动追踪功能的隐形眼镜，外观和普通隐形眼镜无异，基于频率编码策略和球面共形的微纳加工制备工艺，该隐形眼镜具有无线无源、轻量无感、柔软安全的特点，能够实现高精度的眼动追踪和眼动命令识别。

智能隐形眼镜应用瓶颈

《碟中谍4》走进现实！南京大学基于RFID技术，使眼球运动追踪精度小于0.5度

智能隐形眼镜快速发展的一个领域是眼球跟踪，其具有许多实际应用。

例如，在增强和虚拟现实中，智能隐形眼镜中的眼球跟踪可以通过实现更自然和直观的交互来增强用户体验。用户不再依赖手持控制器或外部传感器，而是可以通过移动眼睛来导航菜单、选择对象以及与虚拟环境进行交互。这项技术也有可能用来诊断和监测一些神经系统疾病，或改善残疾人的无障碍环境。

不幸的是，现有的方法有一些缺点，限制了它们的广泛采用。智能隐形眼镜通常使用的瞳孔中心角膜反射技术依赖于近红外光进行操作，并且非常容易受到环境光源的干扰。另一方面，眼电描记术利用放置在皮肤上的电极，但是准确性会由于来自非目标肌肉的电信号的干扰而降低，并且它也有可能造成健康风险。

因此，为了安全的人类使用，并抵抗外部干扰，新的基于隐形眼镜的眼睛跟踪系统与眼睛接触的部分必须是不带电的。

新型智能隐形眼镜问世

《碟中谍4》走进现实！南京大学基于RFID技术，使眼球运动追踪精度小于0.5度

在一项发表在《自然-通讯》的研究中，南京大学的团队希望克服传统眼动追踪方法带来的挑战。南京大学的科学家团队采用的频率编码策略允许在不需要传统硅片或电池的情况下精确追踪眼球运动，令智能隐形眼镜更加紧凑、轻便和生物相容。

研究人员解释道："《碟中谍4》提出了一种具有面部识别功能的智能隐形眼镜。如果小型隐形眼镜能够实现虚拟世界和现实世界的无缝结合，这将是AR技术的终极形式。基于眼动追踪的人机交互技术是更重要的组成之一。"如前所述，目前的眼动追踪方法面临挑战，这要求科学家采取新的方法。所以，南京大学的研究人员提出了一种频率编码方法。

研究人员用于智能隐形眼镜的频率编码方法包括将眼球运动信息编码为射频或射频信号。射频信号由嵌入隐形眼镜内的射频标签产生。射频标签又称为RFID芯片，它们完全无线，不需要电池供电，非常适合隐形眼镜的眼动追踪应用。每个标签发出与不同的眼球运动或位置相对应的唯一频率信号。

普通隐形眼镜也是由硅树脂制成的，所以生物相容性是有保证的。然后使用便携式RFID阅读器为RFID标签供电，并测量它们产生的信号。随着眼睛的移动，信号以可预测的方式改变，可以转化为凝视的方向。这种转换非常精确--观察到小于0.5度的角度精度。

通过检测和分析相关频率变化，系统（或机器）可以实时确定眼球运动的方向和程度。这种频率编码策略允许在不需要传统硅片或电池的情况下精确追踪眼球运动，令智能隐形眼镜更加紧凑、轻便和生物相容。

隐形眼镜是AR的终极形式

《碟中谍4》走进现实！南京大学基于RFID技术，使眼球运动追踪精度小于0.5度

人们对智能穿戴和未来科技体验的想象从未曾停止，例如科幻电影中出现的智能隐形眼镜--贴在视网膜表面即可实现录像、拍照、识别、信息输送等功能。随着科技的发展，更多功能的智能隐形眼镜有望变成现实。

团队解释说："这项技术的实现消除了虹膜等生物特征信息泄露的可能性。人眼信息包含了人脑的注意力机制，可以通过追踪眼球运动来分析人类的意图。使用眼动信息需要用户授权。"此外，便携式扫频仪放在附近，并用于记录和分析来自射频标签的信号。研究人员证明，他们的智能隐形眼镜可以检测注视方向和实时注视点，壳可用于机器人控制和软件交互。

另外，实验表明这种镜片非常稳定，在不同的环境条件下可以佩戴长达12小时。不仅只是这样，这种镜片可以检测眼球闭合。

团队提出的智能隐形眼镜的一个关键方面是高角度精度，这使得眼睛命令识别能够用于更广泛的人机交互应用。另外，实验展示了眼睛命令如何控制《贪食蛇》等游戏，以及用于网络浏览等用例。另外，他们在兔子身上进行了体内实验，以验证镜片的功能和安全性。他们补充道："眼睛追踪可以通过隐形眼镜实现，隐形眼镜体积小、重量轻、不易检测、与时尚兼容，并且不影响人际社交。"

团队总结道："隐形眼镜是AR的终极形式。许多科幻作品都描绘了通过隐形眼镜将虚拟世界与现实世界无缝融合的场景。"随着光电子技术的发展和光电子器件柔性集成的提高，隐形眼镜将在人机交互和医疗健康方面实现越来越多的功能。"

文章来源： RFID世界网，映维Nweon，IT之家