近視福音：斯坦福大學公布了一款可以矯正視力的「VR眼鏡」

原標題：近視福音：斯坦福大學公布了一款可以矯正視力的「VR眼鏡」

在本周的SIGGRAPH 2018大會上，斯坦福大學的研究人員演示了一套新系統，該系統能有效矯正視力，模仿人眼修正焦點，尤其針對老年人群體。

隨著年齡增大，人眼視力會逐漸下降，眼球晶狀體逐漸硬化、增厚，而且眼部肌肉的調節能力也隨之減退，導致變焦能力降低。因此，當看近處物體時，由於影像投射在視網膜時無法完全聚焦，看近距離的物件就會變得模糊不清，這種生理現象被稱之為老花眼。

老視眼的發生和發展與年齡直接相關，大多出現在45歲以後，每個人都可能在不同程度上面臨這一問題。

目前，斯坦福大學的一個研究小組開發了一套自動糾正人眼變焦情況的系統——Autofocals，通過結合眼動儀和深度感測器的數據，從外部模仿眼睛的自然調節反應，然後自動驅動聚焦可調鏡頭。雖然當前有多種視力矯正方案，但截至目前，大多數方案都無法真正解決這一問題，也無法使他們恢復正常視力。

研究小組的主要成員Nitish Padmanaban表示：「許多老花眼可以通過漸進鏡片、單視道等矯正，我們希望能讓人們再次看到清晰的世界。」

基於先前在自動視力矯正領域取得的進展，Autofocals用於老花眼矯正的聚焦可調眼鏡結合了眼動儀、深度相機以及感測器融合演算法，旨在將其有效地融於一個完整的系統中。

1. 聚焦問題

研究人員需要解決的問題是：VR頭顯的顯示屏不能讓我們的眼睛自然聚焦。現實生活中，一旦我們的眼睛聚焦於一個點時，其他一切背景都會模糊起來。然而，VR使眼睛的聚焦更困難，這是因為顯示器相對於我們的眼睛固定在某一點。這種眼睛疲勞會引起用戶不適或頭痛。

而Autofocals通過結合眼動儀和深度感測器的數據，可以從模仿眼睛的自然調節反應，然後自動驅動聚焦可調鏡頭。

2. 自適應聚焦

該系統還集成了眼動追蹤技術，以確定用戶的視線所在。

結合眼動追蹤技術，系統可以確定用戶正在試圖看什麼內容，然後為用戶提供最舒適的視覺顯示。VR用戶不需要佩戴眼鏡或隱形眼睛就能獲得良好的視覺體驗。

在SIGGRAPH上的演示中，通過校準Autofocals設備上的眼動儀，那些患有老花眼的人重新觀察這個世界，他們能夠簡單地環顧四周並讓不同的物體自動聚焦。對於年輕的參與者，將為他們提供一個單獨的聚焦可調鏡頭，以便他們可以直接體驗Autofocals試圖解決的問題。

該團隊通過一系列測試評估了24位年齡在51到81歲之間的用戶的視力（視力清晰度）、對比敏感度和字母匹配度。然後，他們測試了參與者繼使用Autofocals後的視力。與傳統的單視鏡和漸進鏡片方法相比，用戶在更近的距離體驗到更好的視力。

比如，Monovision就是採用漸進鏡片幫助人們矯正老花眼的典例。通過佩戴Monovision隱形眼鏡，您可以一隻眼睛矯正遠視力，另一隻眼睛矯正近視力。漸進鏡片是最近流行的鏡片產品，可在不同的強度和距離下提供焦點校正。初步結果表明，佩戴Monovision後在對比敏感度和字母匹配方面沒有相當大的差異，甚至在矯正視力方面也沒有想像中那麼神奇。

這也是Padmanaban及其同事Robert Konrad和Gordon Wetzstein正在研究的問題，Padmanaban之前曾在VR行業工作過，並提到了所謂的融合調節問題。基本上，當我們將眼睛從遠處移動到近處時，眼球移動的方式在VR中很難做到實時追蹤，從而可能產生疼痛和噁心。

未來

Padmanaban指出：「雖然這項技術還處於早期階段，但我們希望最終推出一個可行的版本。對於我們所有人來說，視力是必不可少的一大要素，對改進生活質量方面具有很大的意義。」

在未來的工作中，研究人員可能會探索改進眼動追蹤組件。具體來說就是，他們將深入研究開發無校準或即時校準眼動追蹤功能。例如，當前用戶體驗需要在每次佩戴設備時先校準眼睛跟蹤器或者當設備從其臉上滑落時必須重新進行校準。在設計美學和實際使用方面，可以對設備本身進行其他改進。

Padmanaban補充說，「人們可以想像，隨著這項技術的改進，戴上這項新設備就可以再次清晰感受世界。」

該設備目前正在測試當中，以更加定量地衡量該系統的缺點，並測試任何可能的不良影響或故障。我們期待這款設備能夠儘快面世。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！