斯坦福計(jì)算成像實(shí)驗(yàn)室的工程師開(kāi)發(fā)了一款輕量級(jí)AR眼鏡原型。這項(xiàng)創(chuàng)新的關(guān)鍵是人工智能顯示器，它無(wú)需使用笨重的鏡頭，就可以通過(guò)薄光波導(dǎo)投射3D圖像。這為比現(xiàn)有耳機(jī)更輕的商用全息AR眼鏡打開(kāi)了大門

斯坦福計(jì)算成像實(shí)驗(yàn)室的工程師開(kāi)發(fā)了一款輕量級(jí)AR眼鏡原型，為未來(lái)的全息AR眼鏡打開(kāi)了大門，這種眼鏡比目前的頭戴式耳機(jī)輕得多。這項(xiàng)創(chuàng)新的關(guān)鍵是人工智能驅(qū)動(dòng)的顯示器，它通過(guò)薄光波導(dǎo)內(nèi)的兩個(gè)超表面投射3D圖像，而無(wú)需使用笨重的鏡頭。

傳統(tǒng)的AR/VR/XR頭戴設(shè)備通常使用聚焦鏡片將微型LED或OLED顯示屏圖像投射到佩戴者的眼睛中。遺憾的是，鏡片所需的深度會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)笨重，例如GoogleCardboard設(shè)備中的智能手機(jī)或重量超過(guò)21盎司(600克)的AppleVisionPro頭戴設(shè)備。

更薄的設(shè)計(jì)有時(shí)會(huì)使用光波導(dǎo)(可以將其想象成潛望鏡)將顯示屏和鏡頭從眼睛前方移到頭部側(cè)面，但會(huì)將用戶限制在2D圖像和文本上。斯坦福工程師將AI技術(shù)與超表面波導(dǎo)相結(jié)合，以減輕AR耳機(jī)的重量和體積，同時(shí)投射3D全息圖像。

第一項(xiàng)創(chuàng)新是取消了笨重的聚焦透鏡。相反，波導(dǎo)中蝕刻的超精細(xì)超表面通過(guò)彎曲和對(duì)齊光線來(lái)“編碼”然后“解碼”投影圖像。粗略地說(shuō)，可以將其想象為按照既定的節(jié)奏在游泳池的一端潑水，當(dāng)波浪到達(dá)另一端時(shí)，您可以讀取波浪以重現(xiàn)原始節(jié)奏。斯坦福眼鏡在顯示器前面使用一個(gè)超表面，在眼睛前面使用另一個(gè)超表面。

第二個(gè)是波導(dǎo)傳播模型，用于模擬光如何通過(guò)波導(dǎo)反射以精確創(chuàng)建全息圖像。3D全息圖在很大程度上取決于光傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，波導(dǎo)表面的納米級(jí)變化也會(huì)極大地改變所見(jiàn)的全息圖像。在這里，使用改進(jìn)的UNet架構(gòu)的深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在通過(guò)波導(dǎo)發(fā)送的紅光、綠光和藍(lán)光上進(jìn)行訓(xùn)練，以補(bǔ)償系統(tǒng)中的光學(xué)像差。粗略地講，可以將其想象成向靶心射出一支箭，但它只偏向了右邊一點(diǎn)點(diǎn)——現(xiàn)在你知道可以通過(guò)瞄準(zhǔn)左邊一點(diǎn)點(diǎn)來(lái)補(bǔ)償。

第三是使用AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建全息圖像。使用48GBNvidiaRTXA6000訓(xùn)練AI，使其適應(yīng)HoloeyeLeto-3純相位SLM顯示模塊投射的各種相位圖案。隨著時(shí)間的推移，AI學(xué)會(huì)了哪些圖案可以在四個(gè)距離(1米、1.5米、3米和無(wú)窮遠(yuǎn))創(chuàng)建特定圖像。

總的來(lái)說(shuō)，支持這款耳機(jī)的AI模型輸出的3D圖像比其他產(chǎn)品好得多。盡管斯坦福AR眼鏡還只是原型，但讀者今天仍可以通過(guò)亞馬遜上的這款輕量級(jí)耳機(jī)享受增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界。

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