EmteqLabs的智能眼镜Sense可监测健康状况

Emteq Labs

Emteq Labs希望眼镜成为可穿戴健康技术的下一个前沿。

这家总部位于英国布莱顿的公司近日推出了其情感感应眼镜Sense。该眼镜包含九个分布在边缘的光学传感器，与Emteq当前的软件配合使用时，可以检测面部表情的细微变化，准确率超过93%（https://ieeexplore.ieee.org/document/10599896）。“如果你的脸动了，我们可以捕捉到它，”Steen Strand说 —— 发布的这天他被任命为Emteq的新任首席执行官。

Emteq现在的目标是将其技术带出实验室环境，应用于现实世界。该公司目前正在生产少量Sense眼镜，将于12月向商业合作伙伴提供。

就在几周前，Meta和Snap各自推出了仍在开发中的增强现实眼镜。Strand说，这些眼镜“还远未准备好”，他在2018年至2022年在Snap工作期间领导了增强现实眼镜部门，“与此同时，我们可以提供轻便的眼镜，我们相信它可以带来一些非常酷的健康益处。”

飞行视觉矢量

虽然目前的增强现实（AR）头戴设备有大型电池组为设备供电，但眼镜需要轻便的设计。Strand说：“每一点电量，每一点重量，都至关重要。”目前版本的Sense重62克，比雷朋Meta智能眼镜重约50克（https://www.meta.com/smart-glasses/）。

由于重量限制，Emteq无法使用耳机中通常使用的耗电量大的摄像头。使用相机，通过观察连续图像之间像素的变化来检测运动。该方法是有效的，但捕获了大量冗余信息并使用了更多的功率。眼镜的工程师转而选择了光学传感器，当面部上的点由于底层肌肉而移动时，光学传感器可以有效地捕获矢量。这些传感器的灵感来自于飞行视觉的效率（https://spectrum.ieee.org/fruit-flies）。Emteq创始人兼CSO Charles Nduka说：“苍蝇的视觉在测量运动方面非常高效，它们内部的采样率很高。”

Sense眼镜每秒可以捕获6000次数据。基于矢量的方法还为典型相机在单个平面上的像素二维视图添加了第三维。

这些传感器寻找面部肌肉的激活，眼睛周围的区域是一个理想的位置。Nduka解释说，虽然很容易抑制或强迫微笑，但我们脸的上半部分往往会有更多的不自主反应。Nduka也是英国的一名整形外科医生。眼镜还可以通过监测控制下巴运动的脸颊肌肉来收集有关口腔的信息，这些肌肉位于眼镜的下边缘附近。然后，收集的数据从眼镜传输，通过Emteq的算法，将矢量数据转换为可用信息。

除了解读面部表情，Sense还可以用来追踪食物摄入，这是Emteq的一位开发人员在吃早餐时戴眼镜时偶然想到的一个应用程序。通过监测下颌运动，眼镜可以检测用户何时咀嚼以及他们吃得有多快。同时，一个朝下的相机拍摄了一张照片来记录食物，并使用一个大型语言模型来确定照片中的内容，有效地使食物记录成为一种被动活动。目前，Emteq正在使用OpenAI的GPT-4大型语言模型的一个实例来实现这一目标，但该公司计划在未来创建自己的算法。其他应用，包括监测身体活动和姿势，也在开发中。

一个平台，多种用途

Nduka认为，Emteq的眼镜代表了一种“基础技术”，类似于加速度计在智能手机中的许多应用程序中的使用方式，包括管理屏幕方向、跟踪活动，甚至揭示基础设施损坏情况（https://spectrum.ieee.org/bridge）。

同样，Emteq选择将该技术开发为一个通用的面部数据平台，用于各种用途。Nduka说：“如果我们只深入研究一个，这意味着所有其他可以帮助的机会——尤其是一些罕见的用例——都会被推迟。”例如，Nduka热衷于开发一种帮助面瘫患者的工具。但是，为这些患者提供的专用设备单位成本很高，目标用户负担不起。允许更多的公司使用Emteq的知识产权和算法将有助于降低成本。

在这种buckshot方法中，Sense潜在用例的总体目标是健康应用程序。Strand说：“如果你看看可穿戴设备的历史，健康一直是主要驱动力。眼镜也是如此，饮食和情绪数据有可能成为睡眠和体育活动之后的下一个健康支柱观察方向。”

数据是如何传递的还有待确定。在某些应用中，它可用于提供实时反馈，例如，通过振动提醒用户放慢进食速度。Nduka指出，这在很大程度上缺乏客观的衡量标准。（作为一种治疗诊断疾病的医疗设备，Sense必须经过更严格的监管程序，https://spectrum.ieee.org/mood-tracker）Strand提到，虽然一些用户渴望获得更多数据，但其他用户可能需要“更温和、更定性的方法”。Emteq计划与专家提供商合作，为用户适当地打包信息。

乔治梅森大学副教授、人类中心设计实验室负责人Vivian Genaro Motti表示，解读数据必须谨慎。Motti说，表达的含义可能因文化和人口因素而异，“我们需要考虑到人们有时会以不同的方式对情绪做出反应。”她说，由于对可穿戴设备的监管很少，确保隐私和保护用户数据也很重要。但Motti提出了这些担忧，因为该设备具有巨大的潜力。“如果这种情况很普遍，我们必须仔细考虑其影响。”

隐私也是阿拉巴马大学电气和计算机工程教授Edward Savonov关注的问题，他在实验室开发了一种类似的饮食跟踪设备。在Emteq的眼镜上安装摄像头可能会对用户周围人的隐私和用户自己的个人信息造成问题。许多人在电脑或手机前吃饭，因此可能会看到敏感数据。

Sazonov说，要采用像Sense这样的技术，必须首先回答有关可用性和隐私问题的问题。“如果我们做得是正确的事情，那么基于眼镜的技术有潜力创造美好的未来。”