XPANCEO 是一家专注智能隐形眼镜的深科技公司,近期发布了一项被动式眼动追踪技术。该系统只需使用普通摄像头,就能达到行业级的测量精度。其核心是在隐形眼镜中嵌入微观光学图案,实现高精度的被动注视追踪,无需任何主动电子器件或独立电源。
这项技术让隐形眼镜本身充当光学标记,可被笔记本电脑、车辆仪表盘、移动设备以及头盔系统中已有的摄像头直接识别。系统采用两层超薄光学光栅结构,通过产生随眼球转动而变化的干涉图案来实现追踪。
当眼球转动、视角发生变化时,由微小间隙分隔的两层光栅会产生相对位移,类似立体书中多层页面在翻动或倾斜时呈现的图案变化。由此产生的莫尔条纹会发生可测量的形变。整个追踪模块尺寸仅为 2.5 × 2.5 毫米,并封装在生物相容性硅弹性体中,可与现有隐形眼镜生产工艺兼容。
目前主流的眼动追踪技术主要依赖外部系统:通过红外光照射眼睛,再用摄像头捕捉角膜以及有时晶状体的反射图案。
随后,计算机视觉算法会分析这些图像中多个反光点的相对位置,以及瞳孔的形状和位置,从而推算出注视方向。这一照明、成像与图像分析的过程需要以每秒数十次的频率持续进行。

这类系统通常功耗较高,电池续航受限,并且在光线复杂或过于明亮的环境中性能会明显下降,因为红外信号容易被环境光干扰。
被动图案系统的工作机制
XPANCEO 的图案化被动追踪技术带来两个主要优势。
首先,它简化了硬件架构,不再依赖红外照明,即使在强光环境下也能稳定工作,从而降低了系统复杂度和能耗。
其次,该方案具备高度通用性。由于摄像头已经广泛集成在日常设备和各类环境中,这种被动追踪系统可以直接利用现有摄像头部署,无需额外建设专用基础设施。
相关研究成果已发表于《Advanced Functional Materials》期刊。

XPANCEO 创始人兼首席技术官 Valentyn Volkov 博士表示:“这种基于莫尔条纹的方案利用光学几何原理,实现了对眼球方向的精确测量,而无需增加隐形眼镜本身的复杂度或能量需求。”
他补充道:“该技术显著拓展了隐形眼镜平台的潜在应用场景,尤其是在用户已经使用带摄像头设备的环境中。”
医疗与高风险环境中的应用前景
该系统在无需依赖大型临床专用硬件的前提下,实现了 0.3 度级别的高精度,因而在检测临床应用中细微眼动方面具有很大潜力,包括对神经系统疾病相关眼动模式的研究。高精度眼动追踪正日益被视为帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病早期诊断的重要生物标志物,近期已有研究提出了具体的诊断方案。
同时,这一系统的稳定性也使其适用于极端和高风险环境。在汽车、航空航天或工业场景中,用户往往佩戴带摄像头的头盔设备,通过持续分析扫视速度和微小注视变化,可以远超传统疲劳监测的能力。
系统能够实时识别严重的中枢神经系统疲劳、认知功能受损或中毒状态,从而帮助确保关键岗位操作人员始终具备安全执行任务的能力。
总体来看,这项技术在不显著增加系统复杂度的前提下,进一步拓展了智能隐形眼镜的应用边界。