这帮牛津学霸让2.5亿盲人重获光明，获谷歌全球影响力大奖

admin · 发表于 2020-10-14 19:42:43

“盲人并不希望别人意识到自己是盲人，他们也希望像普通人一样优雅生活。” 世界卫生组织公布了一组数据：世界范围内视力受损的人数约为2.85亿，其中 2.46亿人有残留视力。也就是说，“盲人”群体里，近85%的人有视觉残留和光感。 中国也根据光感和视野半径，将视力残疾分为全盲和低视力两种。中国有视力残疾人1691万，其中578万全盲，1113万（65%）是低视力者。 <img src="image/20201014/01745a174d61bf7e0222f0467a819fed_1.jpg" /> （导盲犬或许是盲人目前最值得依赖的助手） 对于低视力者，或者称为半盲的盲人群体，靠谱的助视产品并不多。经某宝搜索，无非就是手杖，放大镜，或者像BB机一样便携的可放大书上文字的助视器。 更别提还有下图这样的坑爹盲道设计！ <img src="image/20201014/7ff4609f2c3f3ed4422744d412d0dce9_2.png" />（这样的盲道设计令人心寒） 而不仅在中国，其实在全球范围内，帮助盲人去“看”、去感知周围整体环境的产品几乎没有。 而我们今天要探秘的牛津大学的Oxsight智能眼镜，就是为了填补这个空白诞生的。Oxsight利用计算机图形学技术，和增强现实技术，来帮助视力残障的人士看见周围的世界。 <img src="image/20201014/e9f90b739d5e25ce1e727975e5adde2c_3.png" /> （Oxsight智能眼镜） 先来看看产品 Oxsight的产品是一个配备了3D摄像机的眼镜。3D摄像机捕捉周围环境中物体的形状和距离，再通过软件，分析这些信息，将需要盲人注意的、特别是距离近的物体通过高亮等方式强化出来，变成适合盲人的眼睛的图像，再传输到眼镜的显示屏上，让盲人“看见”周围的环境和物体。 <img src="image/20201014/74ed71114703583a89031fd494d1ceb6_4.gif" /> （低视力盲人通过Oxsight产品看到的景象是这样的） Oxsight公司所研发的这个产品，在2014年谷歌社会影响力大赛中夺得英国冠军，并获得了谷歌公司50万英镑的奖金。 Oxsight的宗旨是，提升智能眼镜对于盲人的可用性，并且让盲人负担得起。从而，每个盲人都能够享用到这项服务。 <img src="image/20201014/816260453df28d3d3da9d2c158f9be28_5.gif" /> 带着十足的好奇和敬意，探长派驻在英国的密探潜入英国牛津大学Oxsight的办公室，采访了其创始人及产品发明者Stephen Hicks，及CEO Rakesh Roshan。      Stephen Hicks是全球顶尖的神经科学家，出生于澳大利亚，毕业于英国帝国理工大学。现为牛津大学的神经科学及视觉假肢的研究员。 <img src="image/20201014/5541ed3c50368780a0f28f020f3893f8_6.jpg" /> （Stephen Hicks，很帅气的神经科学家） Stephen若干年前的博士后研究就与眼睛有关，他当时制作了一个可戴在头上的模拟器，来研究传递给移植视网膜的信息如何被优化。Stephen认为，我们看东西时，视神经真正感知到的，其实都是经过筛选的。最后进入大脑的，并不代表我们看见的全部。 这或许也是Oxsight的产品的理论基础。Oxsight利用一系列的算法，来模拟神经科学中对所看见的事物的筛选过程，从而将最重要、最关键的影像强调出来，变成视觉信息提供给盲人。 密探当然迫不及待的试戴了Oxsight的眼镜。眼镜分为5种模式，因为要应对不同的光线条件，和盲人不同的视力问题。 <img src="image/20201014/6acf686fba9ddeabc093fe3c02328698_7.jpg" />（不同模式下的图像形象，以适配盲人不同的视力问题） <ul><li>第一种模式（上图b）下，密探视野里只有黑白灰色块。离得近Stephen为白色，离得远的Rakesh为浅灰色，离得距离越远，色度就越暗；</li><li>第二种模式（上图d）中，在场的人和物体的外轮廓被高亮的线条强调了出来； </li><li>第三、四种模式（上图c）就像卡通，通过像黑白漫画一样的色块，将物体的不同部分强化区分，例如人的脸和头发，别适用于有Cloudy Eyes（视野模糊）问题的群体； </li><li>第五种，则是彩色模式（上图a），最接近真实环境，适合光照比较好的环境。</li></ul> <img src="image/20201014/96f59c668718b4c6222c9e74ed2dc16b_8.png" /> （或许你觉得图像很粗糙，但对于盲人来说已经是巨大进步） 在密探的视野中，离得比较近的Stephen往往最突出，被以各种方式强调出来。而周围的繁杂环境，经过软件的处理则简单化了很多，能够一下子注意到距离近的人和物。 一次300多人的试点实验 去年6月，Oxsight在英国做了一个试点项目，将一批原型机借给300个盲人一个月的时间，搜集他们的反馈。这些盲人的视力问题包括老年性黄斑变性（AMD）、青光眼等。 <img src="image/20201014/8445ab419245d386aaf82e7301d76ed2_9.jpg" />（试戴Oxsight） 结果让大家都很兴奋。根据英国媒体当时的报道，有人说，这个眼镜使自己更独立，走路更自由，还能泡茶了，大大提升生活质量； 有人说：“我终于认得别人的脸了，现在可以绕过障碍物，甚至，第一次看见自己的导盲犬！” 当然，也有幽默人士认为自己戴着这个眼镜像《星际旅行》里的鹰眼。。 重量和电池仍是挑战 这次的试点也得到了一些负面评价，基本是关于重量。现在的原型机重量大约200克，还需接一个外接设备，搭载Android的操作系统及电池。很多盲人觉得不方便。 <img src="image/20201014/a63612a06f7e10ab8d0b5998007ac236_10.jpg" /> 所以，Stephen现在全力研发的下一代的产品，就在着重改善重量和电池的问题。新的产品将是可以商业化的产品，预计眼镜重量在70克左右，外接一个小型的控制设备。电池也会更小，续航能达到2-4小时。 如何让每一个盲人都用得上？ Stephen告诉密探，目前的原型机制作成本要几百英镑。而要知道，世界卫生组织调查得出的数据表明，全世界大约90％的视力受损者生活在低收入国家。 之前也有英国媒体报道，Oxsight的眼镜上市价格可能在300英镑左右。 这么贵的产品，怎么让每个盲人都用上？ 这也是Oxsight的CEO Rakesh Roshan一直在思考的问题。 <img src="image/20201014/ddb6bd442029fce7f8c352fbe4b30dec_11.jpg" /> （图中电脑屏幕上显示的即为Oxsight能看到的） Rakesh跟密探分享了他们的一个想法：建立“盲人中心”网络，以服务的形式将这个产品提供给盲人。 什么服务呢？比如说，盲人来到中心，他们可以接受检查，看眼睛残障的情况是否适合这个眼镜；这个中心还可以给盲人提供培训，教他们如何使用眼镜；中心也可能和地方上的眼科专家合作，提供培训给他们。 而盲人中心的建立者和合作伙伴，除了Oxsight，还可以有医院、盲人学校、政府，甚至保险公司。他们正在每个国家寻找合适的合作伙伴，而中国也是他们的第一批目标市场之一。 创始人是老子的迷弟 <img src="image/20201014/112d07823747e86d3e3140d1c1d3fef3_12.jpg" /> （创始人Stephen Hicks） Oxsight和中国渊源深厚。不仅第一笔种子轮投资200多万英镑来自于中国，创始人Stephen还是老子的迷弟，经常夜读老子的著作！ 在“老子思想”的指引下，Stephen常常可以从研究的细节里抽离出来，看到全貌，从而豁然开朗！（密探在此不断反省自己当年没有坚持读老子。。） <img src="image/20201014/cb2496bcfe41385ec87a26599d100a4d_13.jpg" /> （老子著作英文版） 走出Oxsight的办公室，密探心里对这个项目充满了祝福和期待。 技术方面，在密探看来Oxsight的核心技术在于其计算机图形学为中心的算法，而眼镜的重量降不下来，很大程度是因为其用的硬件。 <img src="image/20201014/40a78a2460ba52735394635063189bf1_14.png" /> （硬件拆解图） Oxsight的原型机现在用的眼镜是用的爱普生的产品，3D摄像头是Kinect生产的。虽然这些都是业内顶尖产品了，但是还不足以支撑Oxsight足够轻便、低价的要求。 <img src="image/20201014/d853878ad21e4afe598be73484151e78_15.gif" />（使用Kinect做测试） 所以硬件行业的创新对于Oxsight的发展很重要。Stephen本人就很期待硬件厂商推出更先进的产品，例如更小的3D摄像机，和视野更广的光学产品。 有哪些同类产品？ 1. eSight <img src="image/20201014/7e9820df990c95f9ff7aaaa6498a6ad9_16.jpg" /> 密探也勘察了在做类似产品的厂商。加拿大的eSight的产品使用类似的原理，但是售价高达1.5万美元。且eSight的智能眼镜所用的是普通高速摄像机，而非3D摄像机。 摄像机捕捉图像后，传输回控制器，经软件的计算，转化成盲人的眼睛可以感知的图像，传回头戴设备的显示屏。eSight可以调节图像亮度，对比度，放大和缩小图像等，但是由于不是用的3D摄像机，所以没有对距离的感知，密探认为更适合用于看电视和看书。 2. Second Sight <img src="image/20201014/c8ebc7e5e01ae35d55b23830d9c4cf47_17.jpg" /> 而另一家美国公司Second Sight也原理相同，但Second Sight要在盲人的视网膜上通过手术植入一个电极，然后将经摄像机捕捉、软件处理的图像，无线的传回电极，刺激视神经，使盲人看到图像。 但是根据彭博社2014年的报道，这套系统在美国花费约为14.5万美元，且只适用于一种眼部疾病——视网膜色素变性。这种眼部疾病的患者在美国约10万人。 Oxsight的竞争力与愿景 在密探的目力范围内，Oxsight的预期售价，是同类产品中最有竞争力的。它也是唯一能够为使用者提供距离信息的产品。 <img src="image/20201014/cf3b0ce1226e42a48850e7e9f920af2b_18.png" /> 在整个采访过程中，特别触动密探的一点，是Stephen和Rakesh谈到盲人的尊严。他们说: “盲人并不希望别人意识到自己是盲人。或许拿着拐杖也能探路，但是他们更希望像普通人一样，只是戴着一副轻轻的眼镜，优雅的生活。这也是Oxsight的愿景。”

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