Gabor Glasses智能眼镜

详细说明

Gabor Glasses智能眼镜由美国PlumNeedle Techology USA公司、上海尚眸科技有限公司、上海婷伊美科技有限公司联合研发，核心技术由美国公司提供，该公司与美国神经信号研究所及美国皮肤健康研究所保持着深度技术合作及信息共享。以追求科技进步，改善视力为己任，强强联手，研制了Gabor智能眼镜，针对视觉系统进行科学的物理锻炼和训练，提升裸眼视力，减轻对于眼镜、手术等视力矫正手段的依赖性。产品引入Gabor 函数建立个性化的治疗方案：Gabor patch图形训练+模糊适应原理，采用Alvarez Lens technology机制（一种变焦复合透镜，其中两个具有立方相表面的光学元件的横向偏移引起了光焦度的变化镜片。）构建的镜片组，由微型微机电系统驱动的Alvarez镜片，产生动态变焦形成对大脑视觉冲动的影响，提升视网膜上离焦图像认知能力，脑识别图像信息的能力,从而改善提高裸眼视力。

眼镜外观图

Gabor视标锻炼卡

适用范围

年龄在7周岁以上55周岁以下，近视度数在-5.75D以内，散光度数在-1.0D以内，无其他眼疾的用户（眼疾包括高度散光及青光眼、白内障、圆锥角膜等医学上明显认定的眼科疾病）。

本产品锻（训）练方案只能针对-5.75D及以下近视用户，无法治疗其他眼科病症，若有相应眼科疾病，请及时去医院进行专业的治疗。

使用环境

室内良好照明条件下使用；学习、上课、看书，看电视，看手机，使用电脑均可，不影响正常的工作和生活，不占用单独的训练时间。使用时应尽量避免频繁交替使用场景，本产品严禁在运动时佩戴。

研发背景及原理

现今已经有很多研究验证了模糊适应的存在：让志愿者扩瞳后戴人工瞳孔镜片（排除调节及景深影响），然后测试裸眼视力；实验组在佩戴定量雾视镜片下看指定影片，对照组不雾视看同样影片，一定时间后再测裸眼视力，会发现实验组经过雾视“训练”后视力比之前有明显提高，而对照组则没有改变。但市场上很多训练方法需要持续、长时间保持视力的“模糊“及高强度用眼，与减少眼睛疲劳的近视防控原则背道而驰。

近视是屈光不正的一种。指眼在调节放松的状态下，从无限远处（ 5米外）来的平行光线，经眼球屈光系统折光之后聚焦在视网膜之前集合成焦点，导至视网膜上不能清晰成像，称为近视眼。

近视形成的原因（人类认知）

人类关于近视形成的原因,目前还不完全清楚，大多数学者认为近视与多种因素有关。包括环境因素、遗传因素。

环境因素：占主要方面，包括室外活动较少，长时间近距离阅读较多，阅读时未注意姿势、光线等，婴幼儿期间营养缺乏均可诱发近视。

近视（轴性）的形成解释：在排除遗传因素，角膜、前房深度（ACD）、晶体厚度（LT）、玻璃体（V）眼轴长度（AL）自然增长外，受外部影响可变（调节）因素主要是晶体。

孩子在长期近距离用眼，其眼球的脻状肌处于收缩状态，内直肌处于收缩状态，导致晶状体变凸，眼球被挤压，眼球长时间在这种状态下生长发育，导致其轴向生长的速度比较快，从而形成不可逆的轴性近视。

视力发展的三个过程

随着眼科医疗“后行为”的发展和不断的深入研究，我们发现青少年儿童的视力发展经历了一个非常明显的发育过程，即：出生------先发展视网膜视力，同时睫状体肌的调节也逐渐发展-----（为寻找视觉目标）睫状肌的调节力逐渐发展，形成屈光调节视力，同时上下斜肌的内外旋张力也逐渐形成-----最后形成内外旋调节视力，（精确接受视觉讯号）。

我们是怎样感觉（看）到物体影像的？

人类有多种感觉器官来感知外部信息，其中80%外部信息是通过视觉获得的。平时提到视力，我们基本上只关注眼球本身，即屈光状态的部分。然而，我们的视力其实并不是由眼球这单一要素决定的。另外一个影响因素也至关重要，那就是大脑。用相机来进行比喻的话，我们的眼球就相当于相机镜头，而大脑则相当于负责处理图像信息的部件。我们看到的景物，就相当于相机拍出来的照片。也就是说，只有通过大脑的加工处理，我们才能认识到眼球捕捉到的东西。

人类的超级视力

在《挑战不可能》的舞台，马赛人丹尼尔兄弟在长城上用6.0的视力精准辨认了800米外的京剧人物，然后他们的对手，来自蒙古国的巴特夫妇用6.5的视力在千米外看到了对方的动作姿态，最终来自中国蒙古的青格乐和南迪兄弟俩用8.0的视力看清了162m无人机上飞过来的6cmE字表，取得了胜利。一般人的静态视力为1.0，可以在41米外看清6cm大小的E字，如果是挂在左右晃动摇摆的飞机上，看清的距离需要更近。

不同度数下，看到的世界还是一样的吗？

大脑模糊适应能力

人的视觉信息包括形觉、色觉、运动觉和深度觉四大类,这些信息传递到大脑枕叶初级视觉中枢（v1），然后兵分两路，一支向上通过v2，v6，v5达到后顶叶皮质，我们称之为背侧流，它和运动及物体位置表述有关，控制眼睛和手臂，尤其是引导扫视和追踪，也叫"Where Pathway" or "HowPathway"。另外一支向下通过v2，v4 达到颞下皮层，我们称之为腹侧流，负责“识别”和“物体表述”，和长期记忆存储相连，也叫“What Pathway”。大家最为关注的视力，其实只是人类视觉功能中非常小的一部分，只是“高对比度下的中心静态形觉功能”，而它的信息处理是和其他功能密不可分的，有很多因素可以影响到视力的表象。

这些现象，可以引发我们更多的思考：视力是一个复杂的认知过程，不仅和屈光不正的度数有关，不仅反映照（yan）相（di）机照出来的图片清晰度，好像还受其他因素的影响，貌似和传输到电（da）脑以后的后期合成有关。

眼睛具有多种不同层次、不同作用的视觉功能，它们都与大脑视觉系统存在着一定程度的联系。眼睛是属于大脑体系的一个固有组成部分，眼睛或者眼球组织仅仅是大脑与外界联系的重要通道。眼球活动全部受制于大脑，眼球组织的视觉活动、视觉功能是为满足大脑视觉需求而服务的。事实上，与大脑视觉系统支配互动关联度越大的视觉功能其重要性越大。此外，就是大脑视觉系统、眼球器官组织与视功能状态协调性问题，大多数时候它们也是相互影响，互为因果的。视力的形成主要有两部分组成眼睛和大脑。眼睛是大脑联系外界与大脑的主要通道，大脑对眼睛收集的信号进行分析处理，形成视觉。根据视觉功能的形成原理，模糊理论主要关注的是大脑视觉系统。模糊适应就是大脑视觉知觉训练，旨在提高大脑的图像识别能力，又叫提高模糊识别能力。与传统的视力训练不同的地方是他们不进行眼睛肌肉和双眼统合能力的训练。

视力是一个复杂的认知过程，不仅和屈光不正的度数有关，不仅反映照（眼）相（底）机照出来的图片清晰度，还受其他因素的影响，貌似和传输到电（大）脑以后的后期合成有关？其实早在1998年，Mon-Williams就首次提出“Blur adaptation”（模糊适应）的概念，模糊适应是允许视觉系统补偿光学散焦的现象，并最终导致散焦视敏度（VA）的改善而不会改变眼的屈光度。

20世纪50年代末 David Hubel (1926--2013)和 Torsten Wiesel (1924--)首次开展了对视皮层细胞的研究，可以说他们的探索开创了视皮层结构和功能研究的新纪元。一方面，他们大量的基础工作为视觉神经生物学的后续发展奠定了基础，描述了视觉信息在皮层水平的处理机制的模型；另一方面，他们从发育的角度对皮层功能的可塑性等方面也进行了观察和阐述。因此，他们共同获得了1981年的诺贝尔生理学或医学奖（还有另外一位科学家 Roger Sperry 同时获得了当年的诺贝尔生理学或医学奖）。

人类对视网膜上离焦的模糊图像有一定辨识能力，是在运动视过程中，大脑对反复不断变化焦点的同一物像梳理出相对应关系，即可抓住离焦图中代表实质的表像信息，调出或还原正焦图像，脑髓磷脂还会包裹反复同时出现不同信号的神经纤维形成高速通道的条件反射。前述超视力者即具有离焦图像高辨识能力，现城市窗口期学生持续“平面固视”，抑制了这种辨识能力的获得，促使了近视化进程。因而运动视在防控中应有积极作用。动态变焦通过视网膜上反复的清晰正焦图像渐变为模糊的正、负离焦图物像认知训练，可提高屈光不正的裸眼视力，双眼的训练还可提高滤除不同空间 “噪音”的能力，形成高于单眼的双眼裸视力。

增强视网膜离焦图像辨识能力的训练，提高窗口期学生裸眼视力，可减少戴镜，也对抑制近视发展起到良好作用。注（1）

机器视觉-Gabor Feature

传统意义上，大家对视力的提升或者改善都局限于视力出现问题以后，通过简单的佩戴近视眼镜、角膜激光手术、或者各种视功能训练来进行视力改善，Gabor智能眼镜跳出传统，突破创新，利用机器视觉中gabor feature的常见特征，可以很好的模拟人类视觉冲击响应，克服了现有视力改善中所存在的弊端，基于变焦眼镜对大脑视觉冲动的影响，提高大脑识别图像的能力。

Gabor智能眼镜通过代码把gabor函数模式烧入芯片，由电机运动带动镜片，使得镜片可以根据度数定制化个性化运动，对大脑视觉区域形成记忆冲动，在一定的行程内容根据位相起始点,进行变速运动。

将Gabor函数用代码软件烧入芯片，利用其中4种图形处理的代码或不同频率、幅度、位相、左右眼方向的方波来驱动电机运动，让其中一个镜片运动形成不同的焦距，模拟出图像处理软件（Photoshop）里四种动态变化，使得大脑提高对模糊图像的认知能力。

具体如下：不同的带宽、不同的位相、不同的速度、左右眼相向运动或同相运动。产生滤光的效果，对比度增加，左右眼平衡等4种效果，使图像从模糊到清晰。

A1、B1、C1三档可调节双眼变焦眼镜。在大脑视网膜形成清晰图形后，在0.2秒内，完成0.25D的变焦，此时大脑视觉皮层反映还停留在0.2秒之前清晰图形上，0.2秒的时间已经形成模糊图像，大脑识别还是清晰图形，就是提升了大脑0.25D的容错能力，以此类推，当下一个0.2秒来临，变焦范围改为0.5D，即大脑的容错能力改进为0.5D或者说景深加大了0.5D，以此类推。

根据统计，最高容错能力平均为2D左右。根据机器视觉里的Gabor函数公式，图像轮廓提升方案Photoshop正好符合人类视觉冲动的方案，我们引入Gabor函数建立个性化的训练方案。

通过使用Gabor智能眼镜可以让人类的大脑具备了机器视觉的能力，对于本身视力就存在问题的人，也可得到很好的改善。