斯坦福大学开发了一种“自动对焦”眼镜,这种眼镜可以跟踪你的眼睛,使其专注于你所看到的东西

虽然老花眼可能没有死亡和税收带来的痛苦,但老花眼是生命的另一个保证。这种视力缺陷从45岁左右开始困扰我们大多数人,因为我们眼睛里的晶状体失去了聚焦附近物体所需的弹性。对一些人来说,老花镜足以克服这个困难,但对许多人来说,除了手术,唯一的解决办法就是戴渐进镜片。

Animation shows view with focal change based on eye position.

斯坦福大学的工程师们正在测试一种智能眼镜,这种眼镜可以自动聚焦你正在看的任何东西。(图片来源:罗伯特·康拉德)

斯坦福大学电气工程师戈登·韦茨斯坦说:“目前全世界有10多亿人患有老花视,我们发明了一种自动对焦眼镜,这种眼镜将来有一天能比传统眼镜更有效地矫正视力。”目前,该原型看起来像虚拟现实眼镜,但该团队希望简化后续版本。

韦茨斯坦的原型眼镜被称为“自动对焦眼镜”,旨在解决当今先进镜片的主要问题:这些传统眼镜要求佩戴者调整头部以正确对焦。想象一下,你开着一辆车,看着一面镜子要换车道。对于渐进式镜片,很少或没有外围焦点。驾驶员必须从通过眼镜上方看前方的路切换到近90度,然后通过镜片下方看到附近的镜子。

这种视觉上的转变也会让你很难在世界上航行。研究生罗伯特·康拉德在6月28日出版的《科学进展》杂志上发表的一篇论文中描述了这种自动对焦眼镜。

斯坦福大学的原型机的工作原理很像眼睛的晶状体,随着视野的变化,充满液体的晶状体会凸出并变薄。它还包括眼球跟踪传感器,可以对一个人正在看的地方进行三角定位,并确定到目标物体的精确距离。该团队并没有发明这些镜片或眼球追踪器,但他们开发了一个软件系统,利用这些眼球追踪数据,使充满液体的镜片保持恒定和完美的聚焦。

Nitish Padmanaban是一名研究生,也是这篇论文的第一作者。但如果没有眼球追踪硬件和系统软件的指导,这些早期的努力并不比戴传统的渐进式镜片好多少。

为了验证这种方法,斯坦福大学的研究小组对56名老花眼患者进行了测试。测试对象说,自动对焦镜片在阅读和其他任务上表现得更好更快。佩戴者也倾向于选择自动对焦眼镜,而不是渐进镜片——除了体积和重量以外。

如果这种方法听起来有点像虚拟现实,那也不远了。韦茨斯坦的实验室是虚拟和增强现实视觉系统的前沿。正是在这样的工作过程中,研究人员发现了新的自动对焦镜头和眼球追踪器,并有远见地将这些元素结合起来,创造出一种潜在的革命性产品。

下一步将是缩小这项技术的规模。韦茨斯坦认为,开发一种轻便、节能、时尚的自动对焦眼镜可能需要几年时间。但他相信,自动对焦是视力矫正的未来。

他说:“这项技术可能会以一种有意义的方式影响数十亿人的生活,而大多数科技产品永远无法做到这一点。”

戈登·韦茨斯坦(Gordon Wetzstein)也是斯坦福大学计算成像实验室(Stanford Computational Imaging Lab)主任、斯坦福大学生物x研究所(Stanford Bio-X)和吴仔神经科学研究所(Wu Tsai Neurosciences Institute)的成员。

这项研究部分由英特尔公司、英伟达、大川研究基金、斯隆奖学金和国家科学基金会资助。

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.stanford.edu/2019/06/28/smart-glasses-follow-eyes-focus-automatically/

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