深层观察人工视觉

计算机视觉已经存在了几十年，但人工视觉的概念相对较新，因为近年来见证了模仿生物眼睛功能以复制或增强自然视觉的技术的兴起。在这里，我们来看看人工助视器开发中的一些有趣案例。

人工眼消除了延迟

所讨论的人造眼是一种新型视觉传感器，可用于自动驾驶汽车、机器人、无人机和许多其他应用。该传感器由维也纳光子学研究所开发，旨在成为一个完整的人工神经网络，能够同时感知和处理光学图像而不会产生延迟。该项目仍处于早期阶段，但二维半导体传感器受神经生物学架构的启发，由二硒化钨 (WSe₂) 制成，蚀刻光敏二极管，然后连接起来创建神经网络。由于材料的独特电气特性，网络（二极管）内节点的光敏性可以改变，并且每个像素都可以具有单独设置的光响应性值。

研究人员通过调整二极管的灵敏度来训练网络对图形数据进行分类，直到它给出正确的响应。您可以阅读完整的研究文章，详细了解该过程的工作原理，但相关人员声称“由于图像传感和处理都在模拟域中执行，因此系统的运行速度仅受物理限制参与光电流产生的过程。结果，图像识别和编码实时发生，速度比传统方法高出几个数量级。

仿生视觉

近年来，我们已经看到大量应用受益于3D打印，现在3D打印优质假眼正在成为现实。由Fraunhofer IDG 的 Cuttlefish:Eye 软件创建的3D打印模型，结合先进的光学相干断层扫描眼科扫描仪，可以更快地生产假肢，并具有出色的颜色和形状精度。

更进一步，由于开发了一种新的低功耗系统，仿生眼正变得更加实用。哈尔滨工业大学和诺森比亚大学之间的合作研究正致力于通过将软金属铟注入二维材料二硫化钼 (MoS₂) 来增强对人工突触装置的控制，从而提高导电性并降低功耗传统的耗电设备。领导该研究的教授Richard Fu教授说：“我们新开发的方法对下一代人工视觉系统具有重要意义”。

当然，真正的仿生眼睛应该优于自然人眼，这正是香港科技大学的一个团队一直在努力的方向。他们的半球形3D视网膜电化学眼 (EC-Eye) 旨在实现自供电，并使用纳米线光传感器来模拟人类视网膜中的光感受器。由于纳米线的密度明显高于人类光感受器，研究人员认为，假肢可以产生比自然界本身更高分辨率的图像，并且没有人眼中存在的盲点。

在撰写本文时，人工视觉领域宣布的最新项目是Science的Science Eye，即为开发一种植入物来对抗包括视网膜色素变性和黄斑崩解在内的疾病。在这些情况下，眼睛后部的光敏感光细胞已经死亡。一个2 mm宽的胶片将被植入视网膜顶部，光子学将使模式从嵌入微型相机的眼镜无线发送，将图像转换为视神经可以学习阅读的形式，而不是依赖于死光感受器。利用包括基因疗法在内的过程，整个方法目前听起来有点像科幻小说，但理论上可以改变视力丧失患者的游戏规则。

适合所有人的智能眼镜

如果将植入物、假肢或厚实的隐形眼镜粘在你的眼睛上没有吸引力，犹他大学几年前推出了他们的“自适应眼镜”，并一直在研究更纤细的版本并进行临床试验。该规格的液态镜片可自动调整焦点以矫正近视和远视，甚至可以矫正散光。

在眼镜中，由甘油制成的镜片位于柔性膜或镜架之间，无论用户看向何处或关注什么，它们都能进行必要的调整以满足所需的处方。新处方？没问题——配戴者可以随时输入更新的眼镜度数，眼镜会自行修改！