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可穿戴設(shè)備讓盲人看到形狀和顏色

發(fā)布時間:2014/3/11 9:31:24

這款可穿戴設(shè)備名為Argus,它可以幫助盲人以非常低的分辨率看清楚事物的邊界。它是長達20年的研究和臨床試驗的結(jié)晶,8年前這款設(shè)備還在測試時連線雜志第一次報道了它。

Argus并不能成為盲人的新眼睛,病人戴上它并不能像普通人一樣看見東西,他們看見的是黑白的邊緣和一些對比點,大腦可以通過訓(xùn)練來使用這些數(shù)據(jù)做為視覺向?qū)АK峁┑囊曈X數(shù)據(jù)足夠讓病人重獲一些生活獨立性,讓他們可以安全地過馬路,或是在一個不熟悉的房間里行動。

現(xiàn)在,美國FDA終于批準了這款設(shè)備的小范圍使用,很快Argus就將在一些特定的醫(yī)療中心開賣。

能夠使用這一設(shè)備的人群是那種曾經(jīng)有視覺的盲人,通過這款設(shè)備提供的視覺信息結(jié)合用戶記憶中的圖片,用戶才能做出一些視覺上的判斷。

Argus的實現(xiàn)用到了一系列的硬件,其中的的核心部件為植入進用戶視網(wǎng)膜的一組60個微型電極。用戶同時還會戴上一副太陽鏡,這副太陽鏡配有攝像頭和德州儀器的數(shù)字信號處理器。其中的芯片把攝像頭捕捉的光線轉(zhuǎn)換成腦電活動信號,這些信號無線傳輸?shù)窖劬锏慕邮掌鳎邮掌鬟B接著微型電極。而這些微電極,其實就是微型玻璃針,會刺激視網(wǎng)膜中的神經(jīng)細胞,然后這些細胞會把信號傳到相應(yīng)的大腦部分處理成視覺信息。

使用這款設(shè)備需要要健康的視覺神經(jīng),因此神經(jīng)已損壞的病人就無法使用。

這款設(shè)備也使用了很多消費電子產(chǎn)品中的元件,例如上面的微型攝像頭就和手機上的差不多,而設(shè)備中使用的DSP數(shù)字信號處理器芯片在消費級別的電子產(chǎn)品中也很常見,例如Moto X中的8X芯片就包含有2個DSP芯片。

盡管在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域這是一項前沿的成就,但它使用的芯片卻有10年之老,這是因為和消費電子產(chǎn)品接受FCC的檢測不同,醫(yī)療產(chǎn)品要在FDA通過的話需要很長時間,而且一旦更換了其中部件,就需要再走一遍程序。

研發(fā)這款產(chǎn)品的公司Second Sight正在考慮把Argus的芯片換成ARM處理器或是一款新的DSP芯片用來進行圖像處理,不過想要進行這種更換可能需要數(shù)年的時間。

為了加快研發(fā)速度,公司開始轉(zhuǎn)向軟件方面。Second Sight正在開發(fā)一個叫Acuboost的軟件平臺,這一平臺可以讓之前生產(chǎn)的Argus模型的軟件升級像電腦系統(tǒng)升級一樣容易。這對Argus來說很重要,因為它需要在病人的眼中植入設(shè)備,而植入這個設(shè)備需要動大手術(shù),因而硬件層面的更新會非常緩慢,軟件的更新對新用戶和已經(jīng)植入設(shè)備的老用戶都會有很大幫助。

該公司還在開發(fā)算法以提高Arugs的分辨率、圖像對焦和變焦。他們最新的軟件可以進行自動亮度調(diào)整和顏色識別。

想要讓用戶看到顏色并不容易,色彩信號需要轉(zhuǎn)換成不同模式的腦電信號,還需要為不同的用戶做好相應(yīng)的優(yōu)化。

與此同時,研究者仍然在繼續(xù)努力探索人工視力機制如何向大腦轉(zhuǎn)述它收集的信息。

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