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根据世界卫生组织发布的第一份《世界视力报告》，全世界共有10亿多人因无法得到必要的医疗或护理服务来解决近视、远视、青光眼和白内障等问题而视力受损。随着生物科技和仿生科技的飞速发展，人类和机器视觉的进步正在迅速发生。更为激动人心的是，当这两者结合时，它将改变许多人的生活：人类视觉的新突破：植入物为眼疾患者提供自然视觉体验视网膜疾病，特别是年龄相关性黄斑变性（AMD），是导致成年人永久性失明的主要原因，全球有约2亿人受此疾病影响。在AMD的患者中，视网膜中央的光感受器逐渐退化，导致高分辨率中央视力丧失，影响人们的阅读能力和面部识别能力。然而，斯坦福大学的研究人员最近开发出一种创新的植入物，这种植入物通过用光伏像素替代丢失的光感受器，从而恢复视觉系统中的信息流。这种植入物完全无线，由光驱动，植入过程也相对容易。根据临床试验，这种系统首次提供了形状感知的假体视觉，而不仅仅是光敏感度。这种技术的被称为下一代植入物，其像素尺寸已降至20微米，已在大鼠身上进行了成功的测试。如果在即将到来的临床试验中取得成功，这种植入物可能会实现20/100的视力，这意味着患者将能够在20英尺外看到视力正常的人在100英尺处看到的东西。通过电子变焦，患者甚至可以阅读与20/20视力相对应的字体。前Neuralink联合创始人马克·霍达克 的 Science 公司是这种仿生眼植入物的领跑者之一。去年 11 月，他和同事推出了他们的旗舰产品：科学之眼。它是一种组合设备，采用针对视神经细胞的光遗传学基因疗法，以及直接插入视网膜上的植入式柔性薄膜、超密度 microLED 显示面板。然而，现在还为时尚早, Science Eye 背后的团队必须克服一些重大挑战，才能将他们的系统用于人类。因为，这种技术需要将遗传物质引入视网膜细胞，它是通过使用病毒来完成的。由于视蛋白（一种光敏蛋白）的表达和免疫反应的可变性，该技术的有效性可能非常未如预期效果。弱视的新疗法：仿生眼系统擦亮弱视儿童的“世界之窗”弱视是儿童视力丧失的主要原因，导致视力下降和深度知觉差，全球约有3%的人口受此影响。NovaSight医疗设备公司设计了一种名为CureSight的弱视治疗系统，旨在取代传统的眼罩治疗方法。CureSight是一款经FDA批准并获得CE标志的眼球追踪系统，专为4至9岁的儿童设计。这是一种双眼治疗方法，可以通过训练视觉系统同时使用双眼来提高视觉和立体敏锐度。该数字设备配合红色和蓝色治疗眼镜使用，孩子在观看他们选择的任何流媒体内容时都戴着它。通过实时跟踪双眼的注视位置，CureSight系统模糊了主眼的视觉中心，并为弱眼提供了正常的清晰图像。这会刺激视觉系统使用来自懒眼的信息来处理细节，提高其敏锐度并在眼睛学会协同工作时发展立体视觉。CureSight治疗的依从率约为93%，95%的家长表示他们可能或非常有可能选择CureSight数字弱视治疗而不是传统的眼罩治疗。这种新疗法改变了传统的视觉治疗方法，为患者提供了更为舒适、便捷的选择。RevitalVision 已获得 FDA 批准，是第一个有效治疗成人弱视的解决方案的公司，这家总部位于以色列的公司，也针对弱视推出的视觉训练系统采用一种独特的视觉刺激训练方法，该软件通过针对大脑视觉皮层中的特定神经元来增强视力。“通过使用 Gabor 贴片和专利刺激技术，它可以促进皮质水平的神经连接，激活视觉皮层中的特定神经元，并在突触水平上产生新的神经连接，从而实现视力的持续改善。这种训练方法已在临床试验中证明了其对弱视治疗的有效性，并已成为弱视治疗的一种重要手段。与人类视觉的进步同步，机器视觉也在迅速发展。机器视觉是一种让机器“看”世界的技术，它通过摄像头和计算机算法，让机器可以理解和解析视觉信息。在农业、制造业、医疗等领域，机器视觉已经显示出巨大的应用潜力。“利用立体视觉，我们的解决方案使机器人和机器能够感知周围的环境，从中学习，并像人类一样行动，”Basler 的研发创新总监 Ralf Lay 解释道。“将其与人工智能技术相结合，会产生与我们人类如何适应周围世界并与之互动的方式非常相似的结果。”荷兰埃因霍温理工大学的一个研究小组从螳螂虾的眼睛中汲取灵感，开发了一种近红外传感器，该传感器易于制造，尺寸与智能手机中的传感器相当，并且可以立即使用。“螳螂虾的眼睛有 16 个不同的细胞，对紫外线、可见光和近红外光敏感。应用物理系博士研究员、最近发表在《自然通讯》上的一项研究的共同第一作者 Kaylee Hakkel 说道。虽然测量红外光谱对于工业和农业应用来说是最有趣的，但有一个主要问题——当前的近红外光谱仪太大且昂贵。哈克尔和她的合作者通过开发一种安装在小芯片上的近红外传感器解决了这个问题。例如，在精准农业中，机器视觉可以帮助农民更准确地识别、分类和挑选农作物，提高农作物的质量和产量。在制造业中，机器视觉可以用于产品检测、质量控制和自动化生产线等多个环节，提高生产效率和产品质量。同时，在医疗领域，机器视觉发挥着重要作用。在医学影像分析中，机器视觉可以帮助医生快速、准确地识别疾病，提高诊断的精度和效率。在手术机器人和辅助设备中，机器视觉可以提供精准的导航和操作，使得手术更加安全、高效。人机视觉的融合是未来的发展趋势。通过机器视觉和人类视觉的结合，我们可以开发出更加强大、智能的视觉系统。例如，通过将人类视觉的处理机制和机器视觉的计算能力结合起来，我们可以开发出更加智能的视觉识别系统，这种系统不仅可以识别图像和视频中的物体，还可以理解场景和情境，提供更为丰富和深入的视觉信息。通过将人类视觉的生物学机制和机器视觉的技术手段结合起来，我们可以开发出更加先进的视觉辅助设备，如智能眼镜和视觉假肢，这些设备可以帮助视力受损的人恢复视觉，改善他们的生活质量。总的来说，人类和机器视觉的突破正在迅速发生，而当这两者结合时，我们可以预见到一个“人机融合”的生物机械世界正在到来。在这个未来已来的旅途中，视觉科技不仅可以帮助我们更好地“看”世界，还可以帮助我们更好地理解和创造世界。[1]https://eandt.theiet.org/content/articles/2023/07/a-vision-for-the-future/
