英國著名物理學家、宇宙學家霍金因肌肉萎縮性側索硬化症不能動也無法說話。藉著先進的科技,他借助感應面部肌肉運動的紅外線感測器完成多場精彩演說,但由於其控制面部肌肉運動的能力正在持續惡化,霍金可能轉用創新的眼球追踪技術。相類電子儀器的價格動輒數十萬,一般家庭難以負擔,為使更多有需要的人士受惠,澳門大學(澳大)科技學院電腦及資訊科學系畢業生李綺琪及黃旺經過兩年研究,成功開發出低成本、高效能和簡單易用的眼球追蹤技術。

iINTERACT」效益巨大

眼球追蹤技術是近10年的熱門研究課題,一般舊式系統的體積大、成本高,不便攜帶。李綺琪及黃旺所研發名為「iINTERACT」的系統,其獨特之處在於使用者只需擁有一部帶鏡頭的電腦或手提電話,裝上該程式便可使用。李綺琪介紹,程式以注視點和熱圖方法分析和顯示眼跡,殘障使用者便可透過眼睛操控鼠標或按鍵與外界溝通,如發送電郵、瀏覽網站、處理文件,甚至玩遊戲等等。而「iIINTERACT」將來更可應用於商業、工程、軍事領域的專業研究及系統開發,可為相關企業帶來巨大效益。

iINTERACT」雖應用廣泛,但技術上仍可進一步提高,指導老師黃輝博士及周沁博士坦言,若使用者眼睛轉動速度太快,眼動儀可能來不及追蹤。欲追求系統的追蹤速度,需以最少演算法來實現目標追蹤;欲追求精準,則需給予系統更多參數作運算。希望日後再進一步研究,在準確性以及效能速度上找到一個平衡點,開發更靈巧的眼球追蹤系統,使之最終能成為普及型產品在市面流通,讓人類生活更美好。

提早研究 成果加倍

澳大鼓勵本科生進行高端科研,在資源上給予大力支持,李綺琪和黃旺便是因為參與暑期實驗室研究計劃而觸發其提早進行研究。當時他們跟隨黃博士做研究工作,受濃厚學術氣氛的薰陶,對科研的興趣越來越大,更開始構思自己的項目。而黃博士得知他們在研究眼球追蹤技術之後,雖知困難重重仍全力支持,透過深入淺出的引導和鼓勵,一次又一次引領李綺琪及黃旺走出研究困局,師生間建立了深厚情誼,故此,即使如今李綺琪和黃旺已經畢業,但還經常在下班後回校與導師討論工作。

回想研發「iINTERACT」的過程:「我們大二開始準備,用了兩年多完成這個程式,第一年主要是翻閱文獻,掌握技術;第二年寫程式時嘗試了各種方法,曾遇到很多難題,我們日思夜想、逐一擊破,想起雖然覺得辛苦,但很有滿足感,可謂有付出有收穫。」黃旺頓了頓,繼續說道:「這項目風險高,不知是否能成。不過,做研究就要有fail的心理準備,不行再試!」李綺琪講述比賽的難忘經歷:「 還記得我到重慶參加比賽時,一位當地學生對我說了一句話:『你很有想法!』,令我緊張的心情化為喜悅去迎接評審答辯的挑戰。每次比賽都是一個經驗累積,為了應對各個科研比賽,賽前都會回校與導師商討,針對技術、功能、演講技巧等方面作出相對應的改善,務求盡善盡美,把最好的一面展示給各方評審。」他們回憶著開發過程中的點點滴滴,僅是鏡頭設置就嘗試過多種方法,比如笨重的頭戴式、眼鏡式等等,弄壞幾個鏡頭後,最終研究出以電腦鏡頭追蹤眼球運動的方法。

永不言棄的他們終於順利在畢業前完成項目,而且得到老師的肯定,更獲得校內科技學院(院長榮譽榜)優秀畢業設計獎,令其他在大四才開始著手研究的同學既佩服又羡慕;而從沒想過會得獎的李綺琪和黃旺,更先後在其他賽事中囊括獎項,包括:IEEE 2012科研項目比賽第一名,2012年度安利杯大學生計算機作品賽金獎及最佳創新獎,澳門資訊及通訊科技大獎賽的優異獎及2012年度亞太區資訊及通訊科技大獎的優異獎(大學生組)。

見愛徒有如此好成績,黃博士自然樂見其成:「眼球追蹤是個新科研領域,當中包含了多種技術,對本科生來說比較艱深,但他們從研究的過程中不斷發掘出新知識,有艱辛,亦有得著。」

科研動人之處,是其不僅豐富了研究員的生命,也讓別人的生命更精彩。期待「iINTERACT」早日走進人們日常的生活。