隨著人們年齡的增長，視力逐漸下降，這會直接影響人們的日常生活。這時候，人們往往會選擇佩戴眼鏡以矯正近視或者中遠視，以彌補視力弱化帶來的種種困擾。
然而，有的人可能會碰到一副眼鏡解決不了的情況——經常需要遠近視兩用眼鏡或者幾副眼鏡才能看清楚遠處和近處的物體。
因此，眼鏡的聚焦調整對于佩戴者而言是一個頭疼的問題。
不過最近，以色列初創(chuàng)不久的Deep Optics公司正在研究一種替代方案：一款自動聚焦的電子眼鏡。若能實現(xiàn)，相信將會是解決這一問題的“好幫手”。
自動變焦 改變視界
這款名為“omnifocals”的眼鏡依靠電流和液晶之間的相互作用來調整焦距，然后調整鏡片的度數(shù)以確保眼睛能夠聚焦于近處或遠處的物體。
Omnifocals具體是如何讓佩戴者自如地看清楚的呢？
首先，佩戴者要讓眼睛瞄準一個客體對象，眼鏡架上的紅外傳感器會測量瞳孔之間的距離，然后將這一信息傳送至嵌入式處理器，以計算對象間的距離。
緊接著，根據(jù)計算的距離，一個內置的可充電電池通過鏡片傳送一種特定的電流。這種鏡片含有三層，其中位于兩層玻璃之間的微米厚的液晶層涂有銦錫氧化物，這是一種透明的導電材料。
然后，隨著液晶層電壓的變化，晶體的定位和分布發(fā)生轉移，改變了光通過鏡片的路徑。因此，折射率也發(fā)生了變化。（在普通的眼鏡里，鏡片厚度的變化所達到的效果相同）這種調整的發(fā)生約需要100~300毫秒，相當于人的眼睛用大約300毫秒的時間聚焦。
如此一來，眼鏡佩戴者可以不用再將視線限制于通過多焦鏡片所能看到的近處或遠處的局部區(qū)域，Omnifocals讓眼鏡佩戴者使用鏡片看清所有視線范圍的區(qū)域，如同擁有完美視力的人所看到的一樣。
事實上，這項技術并不是一項全新的技術。一些智能手機的相機鏡頭已經包含了這項技術，但是Deep Optics認為該技術的效果還有待于通過在面積更大、光功率更大的鏡片上應用來實現(xiàn)。
到目前為止，Deep Optics公司已經制作了一個小型的20×20毫米的工作鏡片和一個距離檢測系統(tǒng)，這兩個部件合二為一后，可以在瞬間根據(jù)佩戴者目光的指向改變眼鏡的聚焦點。
Deep Optics公司首席執(zhí)行官Yariv Haddad表示，該眼鏡默認設置為聚焦遠距離物體，但是佩戴者在看近處物體時，會觸發(fā)系統(tǒng)，從而改變鏡片厚薄。
其實，Deep Optics公司的初衷是希望這項技術能夠對患有老花眼的人有所幫助。因為患有老花眼的人一般需要佩戴漸進式鏡片眼鏡才能看清物體，而漸進鏡片在鏡片不同的位置有不同的聚焦功能度數(shù)。毋庸置疑，這會限制人們的視野。這最終促使了Omnifocals方案的問世。
在Omnifocals的方案設計中，當眼鏡不采用電學運作時，就會像普通的眼鏡一樣聚焦遠距離。但是當你看近距離的物體（比方說看書）或者看中間距離的物體時（比如看電腦屏幕），跟蹤眼睛的傳感器便會把你的瞳孔距離的數(shù)據(jù)發(fā)送至內置于眼鏡中的微型處理器；處理器將很快計算出你所看的位置，并且調整聚焦。
據(jù)Haddad介紹，Omnifocals鏡片包括了和多聚焦眼鏡相同的視程。因此，“佩戴者不必控制它，不必通過鏡片的特定位置實現(xiàn)變焦。”Haddad說，“你只需要像使用普通的眼鏡一樣來看東西就可以了。”
可穿戴 更“看得清”
其實，智能眼鏡并不是什么新鮮事物。2012年，由Google公司發(fā)布的Google Glass就曾經引領了可穿戴智能設備的一次風潮。
甫一問世，Google Glass便備受追捧。作為增強現(xiàn)實型穿戴式智能眼鏡，Google Glass集智能手機、GPS、相機于一身，在用戶眼前展現(xiàn)實時信息，你只需眨眨眼就可以實現(xiàn)拍照上傳、收發(fā)短信、查詢天氣路況等操作。
同時，用戶還可以用自己的聲音控制拍照、視頻通話和辨明方向。而且，Google Glass可以與任意一款支持藍牙的智能手機同步。
看上去，Google Glass更像是可佩帶式的智能手機。而Omnifocals眼鏡則是一款高清的電子眼鏡，電子改變度數(shù)，自動調焦，能遠能近，聚焦近處或是遠處完全取決于佩戴者看哪里。
在過去的3年里，Deep Optics公司一直致力于制造能夠改變折射率——也就是說改變光穿過鏡片時的折射路徑的帶透視液晶層的鏡片。當鏡片受制于電流時，折射率的改變取決于與眼鏡佩戴者嘗試聚焦的位置有關的傳感數(shù)據(jù)。
盡管Deep Optics公司擁有該產品原型的基本部件，包括功能性鏡片和其它組件，但距離制造出能夠檢測瞳距的完美鏡片和系統(tǒng)仍有很多工作要做。
為了讓鏡片更加完美，Deep Optics公司縮減了電子元件，讓其看起來更像是一副普通的眼鏡。最近，公司得到了400萬美元的風險投資來繼續(xù)研究該項目。Haddad希望能在兩年內，讓人們使用上這種眼鏡。
當然，Deep Optics公司也希望這款眼鏡能夠在對于視力問題之外的其他方面發(fā)揮作用。
例如，當戴上頭戴式虛擬現(xiàn)實設備時，它能夠使你的眼鏡更自然地聚焦。虛擬現(xiàn)實設備要求你同時聚焦于你面前的平板顯示器和靠近你眼睛的3D圖像，這讓一些人感到惡心。在Haddad看來，不斷變焦或許能在這方面有所裨益。
對此，卡耐基梅隆大學娛樂技術中心教授、Schell Games公司首席執(zhí)行官Jesse Schell也表示贊同。不過他也指出，這項技術究竟能起到多大作用，能夠有多實用還很難講。
“我認為其中一項挑戰(zhàn)在于它必須反應很快，這并非易事。”Schell說。
視覺科技的崛起
如果說，Omnifocals的問世，對視力下降的人而言是一個好消息。那么，在計算機視覺科技領域，Omnifocals的誕生不過意味著計算機視覺的使用領域又增加了一個。
計算機視覺是近十幾年來計算機科學中最熱門的方向之一，它是使用計算機及相關設備對生物視覺的一種模擬，其主要任務就是通過對采集的圖片或視頻進行處理以獲得相應場景的三維信息，就像人類和許多其他類生物每天所做的那樣。
通俗地說，計算機視覺是一門研究如何使機器去“看”的科學，而形象地說法則是，給計算機安裝上“眼睛”（照相機）和“大腦”（算法），讓計算機能夠感知環(huán)境。
也許，有人會認為計算機視覺離我們很遙遠。其實，它就在我們身邊。比方說，人臉識別。
在社交網(wǎng)站上，上傳一組照片之后，你會發(fā)現(xiàn)照片內有幾個人臉被畫上了方框，這正是計算機視覺在起作用。你能想象這個簡單的功能在十幾年前曾經是一個巨大的難題嗎？
如今，計算機不僅可以把人臉圈出來，更可以識別出這張臉的身份，并且已經在實際中有了更為廣泛的應用。比如，在香港和深圳之間幾個繁忙的口岸，人臉識別功能已經在自助過關機器上使用了多年。
除了人臉識別，計算機視覺的應用已經擴散到多個領域，如Google的圖片搜索功能和汽車車牌號碼的自動識別，在醫(yī)療領域中可以拍攝人體內部的圖像并將圖像傳回顯示屏的迷你膠囊相機，甚至在世界杯賽場上都可以看到計算機視覺技術的“身影”（“門線技術”）。
“在接下來的幾年，我們會看到不同領域都將使用這項技術，計算機視覺技術甚至能幫助農作物生產。”MedyMatch首席技術官Jacob Cohen博士表示。■