Tại triển lãm CEATEC 2012 đang được tổ chức tại Nhật Bản, NTT Docomo vừa giới thiệu máy tính bảng iBeam với tính năng điều khiển bằng mắt độc đáo. Tuy nhiên như chúng ta đã thấy mẫu tablet này vẫn còn nhiều hạn chế do công nghệ eye-tracking trên đó vẫn chậm và chưa đủ độ nhạy cần thiết. Đây có lẽ cũng là vấn đề chung với các nhà sản xuất có ý định phải triển các dòng tablet không với khả năng điều khiển mà không cần chạm vào. Vì thế một công ty Nhật Bản khác là Fujitsu đã phát triển các kỹ thuật cải tiến nhằm nâng cao khả năng áp dụng và giảm giá thành của công nghệ eye-tracking.
Eye-tracking là gì?
Đúng như tên gọi của nó, eye tracking là công nghệ mà các nhà sản xuất sử dụng để máy tính xác định xem mắt người dùng đang nhìn vào đâu trên màn hình. Từ đó nó có thể hiểu các cử chỉ của mắt để thực hiện các thao tác tương ứng như zoom hay trượt màn hình. Vì thế, đây sẽ là một hướng đi mới trong việc phát triển một giao diện sao cho người dùng phải hiện ít thao tác hơn.
Công nghệ hiện tại và những hạn chế của nó
Các công nghệ eye-tracking hiện tại áp dụng phương pháp phản xạ giác mạc (corneal reflection) thông qua chiếu một chùm sáng có bước sóng gần vùng hồng ngoại từ các di-ốt phát quang (light emitting diod) tới mắt người dùng. Đồng thời camera gắn trên máy tính cũng sẽ ghi lại hình ảnh của mắt và con ngươi (đồng tử). Việc phân tích xem chính xác mắt người đang nhìn vào đâu dựa vào sự kết hợp của cả hai yếu tố. Thứ nhất, từ tín hiệu ảnh chụp bởi camera, máy tính sẽ ghi lại chuyển động của con ngươi (đồng tử) để đó xác định hướng nhìn của người dùng. Trong khi đó ánh sáng phản xạ từ giác mạc (khi nó được chiếu đèn LED) sẽ đưa ra sự bổ trợ thông tin. Trên cơ sở đó, máy tính sẽ xem xét mối quan hệ tương quan giữa hai yếu tố trên để đưa ra kết quả.
Phương pháp phản xạ giác mạc đòi hỏi hỏi độ chính xác cao của việc chiếu đèn LED, phân tích chùm tia phản xạ tỉ mỉ, cũng như chất lượng ảnh chụp con ngươi phải ở mức trung bình. Những yêu cầu đó khó có thể thực hiện với các camera và đèn LED có chất lượng ở mức thấp vốn vẫn đang được tích hợp trên các máy tính bảng và những thiết bị điện tử phổ biến. Khi đó hình ảnh sẽ mờ và độ phản xạ trên giác mạc tương đối kém, vì thế rất khó để máy tính có thể xử lý đúng thông tin nó nhận được. Nếu muốn ổn định hơn, người ta phải trang bị một máy ảnh hiệu năng cao, đắt tiền, có cảm biến lớn còn các đèn LED phải đủ mạnh. Điều này là rất khó thực hiện vì nó làm tăng kích thước cũng như khối lượng của máy tính, đồng thời đẩy giá thành toàn bộ thiết bị lên rất cao. Cả hai nhược điểm này đều là các rào cản thách thức sự thành công khi tung sản phẩm ra thị trường.
Những cải tiến tại Fujitsu Laboratories
Nhằm khắc phục những nhược điểm của công nghệ hiện tại, công ty Fujitsu Laboratories, trực thuộc tập đoàn mẹ Fujitsu đã phát triển một kỹ thuật eye tracking mới với kích thước phần cứng đủ nhỏ và giá thành hợp lý để có thể tích hợp vào máy tính. Nó cũng sử dụng một camera giá rẻ và một đèn LED thông thường. Tuy nhiên tất cả sự cải tiến trong việc dò tìm vị trí mà mắt người đang nhìn trên màn hình được tối ưu hóa thông qua phần mềm.
Đầu tiên, tín hiệu hình chụp thu được từ camera sẽ được đưa vào chương trình xử lý ảnh. Có hai trường hợp xảy ra, hoặc ảnh con ngươi tối hơn phần còn lại của mắt, hoặc ánh sáng phản xạ từ giác mạc tối hơn. Khi đó phần mềm sẽ phân tích xem đặc điểm nào xuất hiện để lấy các thông tin ưu tiên từ khu vực nào đó trên mắt. Do kích thước con ngươi phục thuộc vào chùm sáng chiếu đến nên chương trình cũng được tối ưu sao cho nó có thể phân tích ảnh con ngươi với độ lớn thay đổi.
Sau khi thông tin đã được xử lý sơ bộ và lọc lựa, máy tính sẽ áp dụng các quy tắc cho trước nhằm kết hợp đồng thời thông tin giữa máy ảnh, ánh sáng đèn LED và vị trí của mắt cũng như các yếu tố về kích thước con ngươi trước khi chụp. Từ đó nó xác định các vị trí khả dĩ mà mắt đang nhìn vào. Theo Fujitsu, một trong những quy tắc mà họ áp dụng dựa trên việc độ lớn của con ngươi thông thường không thay đổi lớn trên hai hình chụp liên tiếp từ camera. Điều này cũng đảm bảo kích thước bộ phận này trên mắt ít khác nhau ở thời điểm trước và sau khi chụp. Nhờ đó trong quá trình xử lý, ảnh con ngươi và phản xạ giác mạc được xác định chính xác. Và từ mối quan hệ tương quan giữa hai thống số, hướng nhìn của mắt được máy tính toán với sai số rất nhỏ.
Kết quả
Quảng cáo
Sử dụng kỹ thuật ở trên, người ta có thể dò hướng nhìn của mắt người bằng cách cố định một cảm biến với máy tính mà không làm thay đổi đáng kể kích thước của thiết bị này. Nhờ đó các nhà sản xuất có thể tạo ra một giao diện người dùng có khả năng trượt hoặc phóng to thu nhỏ (những động tác vốn đang được thực hiện bằng tay trên các màn hình cảm ứng) dựa trên trạng thái và hướng nhìn của mắt. Phương pháp này cũng có thể được áp dụng để mở các ứng dụng khi máy tính biết được mắt người đang tập trung vào điểm nào trên màn hình.
Theo dự kiến, Fujitsu sẽ đưa công nghệ của mình vào thị trường trước khi năm tài chính 2012 kết thúc. Họ cũng có kết hoạch đầu tư thêm cho bộ phận nghiên cứu và phát triển để nâng cao hơn nữa hiệu quả của kỹ thuật này.
