Une technologie de suivi oculaire passif de haute précision pour lentilles de contact intelligentes

XPANCEO, une entreprise deep-tech développant des lentilles de contact intelligentes, a dévoilé un système de suivi oculaire passif qui atteint une précision de mesure de niveau industriel en utilisant des caméras standard. Le système utilise des motifs microscopiques intégrés dans les lentilles de contact qui permettent un suivi du regard passif de haute précision sans nécessiter d’électronique active ni de sources d’énergie dédiées. 

Cette technologie permet aux lentilles de contact de fonctionner comme des marqueurs optiques qui peuvent être lus par les caméras existantes dans les ordinateurs portables, les tableaux de bord des véhicules, les appareils mobiles et les systèmes intégrés aux casques. Le système utilise deux réseaux optiques ultra-minces qui créent des motifs d’interférence qui se déplacent lorsque l’œil tourne. Lorsque l’œil tourne et que l’angle de vue change, les réseaux (séparés par un espace microscopique) se déplacent l’un par rapport à l’autre, semblable à la façon dont les couches d’un livre pop-up changent de position lorsqu’elles sont inclinées. Cela provoque une transformation mesurable des soi-disant motifs moiré. Le module de suivi mesure 2,5 × 2,5 millimètres et est encapsulé dans un élastomère de silicone biocompatible, compatible avec les procédés de fabrication conventionnels des lentilles de contact. 

Les technologies actuelles de suivi oculaire reposent principalement sur des systèmes externes et fonctionnent en projetant une lumière infrarouge sur l’œil et en utilisant des caméras pour capturer les motifs de réflexion de la cornée et parfois du cristallin. Les algorithmes de vision par ordinateur analysent ensuite ces images en calculant la direction du regard correspondante et en traitant les positions relatives de multiples reflets et la forme et position de la pupille. Ce cycle continu d’illumination, d’imagerie et d’analyse se produit des dizaines de fois par seconde. Ces systèmes vident les batteries relativement rapidement et voient leurs performances réduites dans des conditions d’éclairage difficiles, y compris dans des environnements bien éclairés où les signaux infrarouges entrent en compétition avec la lumière ambiante. 

La nouvelle technologie basée sur des motifs offre deux avantages clés. Premièrement, la configuration simplifiée élimine le besoin d’illumination infrarouge et fonctionne de manière fiable dans des environnements bien éclairés, réduisant la complexité matérielle et la consommation d’énergie. Deuxièmement, elle permet un déploiement universel. Puisque les caméras sont déjà intégrées dans les appareils et environnements quotidiens, le système de suivi passif fonctionne dans de multiples contextes sans nécessiter d’infrastructure dédiée. 

« Cette approche par motif moiré permet une mesure précise de l’orientation de l’œil en utilisant la géométrie optique sans ajouter de complexité ou d’exigences énergétiques à la lentille », explique le Dr Valentyn Volkov, fondateur et CTO de XPANCEO. « La technologie étend les applications potentielles des plateformes de lentilles de contact, en particulier dans les environnements où les utilisateurs interagissent déjà avec des appareils équipés de caméras. »

Cette précision unique de 0,3 degré sans nécessiter de matériel clinique restrictif fait du système une solution prometteuse pour détecter les mouvements oculaires subtils dans les applications cliniques, y compris l’étude des motifs associés aux affections neurologiques. Un suivi oculaire de haute fidélité est de plus en plus reconnu comme un biomarqueur vital pour le diagnostic précoce des affections neurodégénératives, notamment Parkinson et Alzheimer, avec des recherches récentes établissant des protocoles spécifiques pour le diagnostic.  

De plus, la robustesse du système le rend hautement adaptable aux environnements extrêmes et à haut risque. Dans les secteurs automobile, aérospatial ou industriel, où les utilisateurs portent souvent des casques avec des caméras intégrées, l’analyse continue de la vitesse saccadique et des micro-fixations va bien au-delà du suivi standard de la fatigue. Il permet la détection en temps réel d’une fatigue sévère du système nerveux central, d’une déficience cognitive ou d’une intoxication, garantissant que les opérateurs sont pleinement capables d’accomplir leurs tâches. 

Cette technologie élargit les applications des lentilles de contact intelligentes sans augmenter la complexité du système. La recherche a été publiée dans Advanced Functional Materials. 

Article : Contact Lens with Moiré Patterns for High-Precision Eye Tracking – Journal : Advanced Functional Materials – DOI : Lien vers l’étude

Source : Xpanceo