康奈爾大學的工程師們開發了一種新的可穿戴設備，可以通過聲納監測一個人的面部表情，並在數字頭像上重現它們。將攝像頭從方程中移除可以緩解隱私問題。

該團隊稱該設備為EarIO，由一個帶有麥克風的耳機和兩側的揚聲器組成，可以連接到任何常規耳機上。每個揚聲器向佩戴者的面部發射超出人類聽覺範圍的聲音脈衝，而迴聲則由麥克風接收。

當用戶做出各種面部表情或說話時，迴聲配置文件將因用戶的皮膚移動、拉伸和皺起的方式而發生輕微改變。經過專門訓練的算法可以識別這些迴聲配置文件，並迅速重建用戶臉上的表情，將其顯示在數字頭像上。

“通過人工智能的力量，該算法發現了肌肉運動和麵部表情之間的複雜聯繫，而這些聯繫是人眼無法識別的，”該研究的共同作者李克說。“我們可以利用這一點來推斷出更難捕捉的複雜信息–整個面部的正面。”

研究小組在16名參與者身上測試了EarIO系統，在一個普通的智能手機上運行該算法。果然，該設備能夠重建面部表情，其效果與普通相機一樣好。風聲、說話聲或街道噪音等背景噪音並沒有乾擾其識別面部的能力。

該團隊表示，聲納比使用相機有一些優勢。聲學數據需要的能量和處理能力要少得多，這也意味著設備可以更小、更輕。相機還可以捕捉到大量用戶可能不打算分享的其他個人信息，所以聲納可能更私密。

至於可能使用這項技術的目的，它可能是一種在遊戲、VR 或虛擬世界的數字化身上複製你的物理面部表情的便捷方式。

該團隊表示，仍然需要進一步的工作，以調出其他干擾，如用戶轉頭時，並簡化人工智能算法的訓練系統。

這項研究發表在《計算機協會互動、移動、可穿戴和泛在技術期刊》上。