• realtà aumentata
• lenti liquide
• ingrandimento
• HMD
• autofocus
• video see-through
• visore

I sistemi indossabili per Realtà Aumentata sono d’interesse per la chirurgia, in particolare per gli interventi di chirurgia aperta tradizioneale dato che permettono al chirurgo di mantenere lo sguardo fisso sul paziente e gli permettono di lavorare sotto la guida dell’informazione virtuale aggiuntiva: come un target da raggiungere o una linea di taglio da seguire.
Una delle tipologie di detti visori sono i cosiddetti Video See-Through che sono dispositivi indossabili che permettono di fondere l’immagine reale, ripresa da telecamere montate esternamente ad un visore, all’immagine virtuale renderizzata da un calcolatore ed infine mostrare il risultato sullo schermo del visore. Questa tipologia di visori possono fornire anche una magnificazione digitale della scena visualizzata, oltre che una guida in realtà aumentata.
Generalmente questi visori utilizzano ottiche a fuoco fisso, che intrisecamente non permettono di mettere a fuoco oggetti esterni alla profondità di campo e quindi l’utente può utilizzarli solo in un intervallo di distanze prestabilite. L’utilizzo di ottiche mottorizzate (generalmente con attuatori a bobina mobile) e di algoritmi automatici per regolare la messa a fuoco automatica (phase detection o di ottimizzazione del contrasto) rendono poco confortevole l’esperienza all’utilizzatore perché spostare la messa a fuoco può richiedere fino a qualche secondo.
L’obiettivo di questa tesi è stato dimostrare la possibilità di ampliare la profondità di campo nei visori indossabile Video See-Through, anche per dispositivi che forniscono ingrandimento ottico della scena, ricorrendo a: 1) camere con lenti liquidi, che non necessitano di attuatori per la loro movimentazione, poiché tramite l’applicazione di un campo elettrico è possibile cambiare la curvatura della lente; 2) un sistema di controllo a ciclo aperto basato su un sensore di distanza.
Il controllo a ciclo aperto è stato ottenuto grazie a una scheda Arduino UNO che prende in ingresso la distanza da un oggetto inquadrato grazie a un sensore di distanza e manda la tensione adeguata, per ottenere una corretta focalizzazione alla lente della camera. Da ultimo sono stati valutati la velocità di messa e la replicabilità dei parametri intrinseci della camera al fine di stabilire se la tecnologia sviluppata è adatta ad applicazioni di realtà aumentata.