近日，南京大学与南京航空航天大学研究员团队同江苏省人民医院研究团队研发出了一种具有眼动追踪功能的隐形眼镜。基于频率编码策略，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，有望在人机交互、眼脑医学诊疗、眼-脑科学研究、心理学研究等领域展开应用。

射频器件植入隐形眼镜，闭眼也能捕捉眼动信号

透明医疗级硅橡胶材质的厚度在100微米左右，四周平均分布着四个金色圆圈，也就是射频器件，这是捕捉眼动信号的关键。在隐形眼镜中植入四个射频器件，封装在隐形眼镜的四周。当外部负责通讯的无线射频装置向隐形眼镜发出射频信号时，如果眼球移动了，反射回无线射频装置的射频信号的频率和强度就会发生变化。通过分析信号的数据，就能知道眼动的轨迹。

传统的眼动追踪装置多采用红外设备或图像采集设备来追踪眼动信息，这种技术易受到眼睑、睫毛遮挡的干扰和瞳孔、虹膜等个体差异的影响，无法跟踪睡眠状态下人眼的运动轨迹。科研人员与合作者大胆创新，采用轻量简约的眼动追踪设计，将射频器件集成在隐形眼镜里，利用无线射频装置与隐形眼镜的信号传输，实现了闭着眼睛的状态下，也能捕捉到眼动信号。

为何要在隐形眼镜上实现眼动追踪功能

眼动追踪技术是进行人机交互的关键技术，比如通过手柄来控制无人机（车）和机器人等，但手柄的响应速度和精确度是比不过眼睛的。要想“指哪打哪”，最终要实现对眼球运动轨迹的高精度提取，然后及时反馈。这款隐形眼镜有多种应用场景，手脚不方便的人，可以解放双手，用它控制外部设备。另外，在进行AR、VR体验时，根据实时眼动角度使用视网膜渲染技术，减少用户眩晕感，节省图形渲染计算资源。从医学角度讲，通过监测微眼颤、睡眠快速眼动期、斜视，可以进行眼脑医学诊疗、开展心理学研究等。

已完成刺激实验，有效性和安全性得到验证

隐形眼镜直接覆盖于角膜表面，与眼组织紧密接触，具有较高风险，在我国作为第三类医疗器械管理，因此其质量与安全成为研究的重中之重。目前，研发团队与眼科医生团队已完成了眼动追踪隐形眼镜在可靠性、稳定性和实用性方面的检测，通过72小时细胞毒性测试以及长达一周的长期活体兔眼刺激测试，对其安全性和生物相容性进行了验证。

据南京大学称，基于该隐形眼镜，联合团队展示了丰富多样的眼机交互应用，例如眼动文字输入、绘画、游戏操控、网页交互、摄像头操控、无人车操控等。凭借该隐形眼镜准确稳定的无线眼动追踪能力、丰富多样的交互模式、柔软舒适的结构特性以及生物安全的理化性质，其有望在人机交互、眼脑医学诊疗、眼-脑科学研究、心理学研究等领域展开应用。

来源：山东省科协