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AI + 光學技術,用眼鏡讓色盲患者重新看到世界的色彩

2021-11-21由 數碼死宅一枚 發表于 體育

AI + 光學技術,用眼鏡讓色盲患者重新看到世界的色彩

文/Sachiye Koide

你看過色盲患者第一次看到真實顏色的影片嗎?

當一位患有色盲症的父親帶上色盲矯正眼鏡,他的世界第一次變得如此五彩斑斕。在一位YouTuber的影片中,記錄了一個男孩首次帶上色盲矯正眼鏡感到疑惑的第一反應。“那是藍色嗎?!”,“花瓣中間是什麼顏色?哦!是奶油色!”當他們第一次戴上眼鏡時他們通常會因為看見這個美麗的世界而激動到哭泣。他們向孩子一樣辨認一個又一個物體的顏色。

AI + 光學技術,用眼鏡讓色盲患者重新看到世界的色彩

根據調查,每12個男性中就有1個色盲症患者,每200個女性就有1個色盲症患者,如此高的患病率讓人感到震驚。

患有嚴重色盲症的患者可能只能識別不超過20種顏色,而正常視覺的人卻能識別超過100種顏色。

試想一下,透過隱形眼鏡看到超過自身識別率500%的顏色,一副搭配無色防藍光鏡片且時尚的色彩增強眼鏡能夠讓色盲患者以正常的視角看到這個世界,是一件多麼不可思議的事情。

透過色彩增強隱形眼鏡,讓色盲患者以正常的視角重新看到世界,發掘超過其以往識別能力5倍的顏色,是一種怎樣的改變生活的體驗?

而與此同時,這種不可思議的眼鏡,本身卻是無色的、時尚的,且非常方便攜帶。

這些美好的畫面,僅僅是矽谷革命性光學技術公司【Hue.Ai】所有技術中很小一部分的研究成果。

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將AI用於構建彩色視覺產品

從名字就能看出來 Hue。AI 是一家人工智慧科技公司。

由於將人工智慧應用於能夠幫助色盲症患者重建彩色視覺的產品中,所以HUE.AI在光學技術領域中絕對是最特別的那一個。

他們同樣還利用人工智慧技術對太空探索、機器人和醫療行業帶來改變,並且將這些行業與色彩科學相結合,

開發出了全球首個用於光學效能研究的人工智慧系統。

那麼,這個人工智慧系統是怎麼工作呢?

Hue.AI透過專有技術快速執行並分析上千個化學和物理模型,來模擬建立最佳的設計模型。

然後實驗室的技術人員可以透過最佳化來創造出與最終產品幾乎相同的光學模型。

與傳統的研究方式相比,人工智慧的介入使研究工作從一開始就節省了很多人工和時間成本。

AI + 光學技術,用眼鏡讓色盲患者重新看到世界的色彩

從技術層面來講,

Hue.Ai著力於兩個方面的技術,防藍光技術與防眩光技術。

防藍光技術是Hue。Ai研發的一種專門用於給鏡頭染色的防藍光著色劑。通常的抗藍光鏡片的有兩個主要的特點,抗藍光和黃色的鏡片。

Hue.Ai的抗藍光鏡片不僅擁有十分出色的功能性,還消除掉了影響美觀黃色塗料,所以這幅眼鏡從外表看起來就跟普通的眼鏡沒有任何區別,這能夠讓佩戴者不再成為人群中的“焦點”。

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(傳統的防藍光眼鏡,圖片來自於網路)

2019年,全球防藍光眼鏡市場規模為1800萬美元;不過在未來四年的綜合增長率為8。3%,2024年該市場規模將有望達到2700萬美元。目前該市場的龍頭企業為:依視路(Essilor)、蔡司(ZEISS)、豪雅( Hoya)、Zenni Optical。

此外,Hue.Ai還開發出了防眩光鏡片。與偏光眼鏡不適宜使用電腦不同,防眩光鏡片在戶外(如駕駛)和室內(使用電腦)時都能有效的阻擋眩光。

到2024年,防眩光塗層市場預計將超過60億美元,2016年至2024年的年增長率預計為8%。這個市場的主要製造商包括依視路(Essilor)、蔡司(ZEISS)、豪雅( Hoya)、霍尼韋爾(Honeywell)。

Hue.Ai 將繼續在色盲、光學景深、視網膜亮度、視覺泛黃等領域繼續尋求挑戰,它利用技術優勢透過授權的方式為類似的市場開發具備高技術含量的產品。

全球光學行業現狀

全球光學行業目前包含太陽眼鏡、處方眼鏡、隱形眼鏡和白內障手術四個價值數十億的產業。

其中,太陽眼鏡的全球市場規模為145億美元(2018年)

,而且這個數字會隨著人均可支配收入的增長和奢侈品需求的增加而日益上升,

預計在2025年全球市場份額總體將綜合上漲2.3%。

在這個領域中的主要企業為Luxottica 和Safilo。

處方眼鏡的全球市場規模在2018年為50億美元。到2028年,隨著老年人口和人均壽命的增加,處方眼鏡的全球增長率將達到4.3%。

根據美國視力委員會(Vision Council of America)2015年的調查資料,76。2%的美國人都進行過視力矯正。並

且根據美國人口普查報告中的預測,2050年時,全球65歲以上人口將從2015年的8.5%(6.17億)增長到17%(16億),這一資料將進一步促進處方眼鏡的需求。

在這個領域的主要企業:Luxottica、卡爾蔡司(Carl Zeiss)、精工光學(Seiko Optical Products)、豪雅(Hoya Vision)。

隱形眼鏡的全球市場規模為119億美元(2018年)。到2025年,全球隱形眼鏡的年綜合增長率預計達到5.6%,近視和老花人口的增加是促進這一數字增長的主要原因。

這個領域的主要企業包含Essilor-Luxottica、愛爾康(Alcon Vision)、庫博光學(CooperVision)、博士倫(Bausch + Lomb)、蔡司國際(ZEISS International)等。

而白內障手術領域全球市場規模在2018年為54億美元。到2025年,該行業的符合增長率預計將達到5.2%,全球市場規模預計將達到98億美元。

這樣驚人的增長率離不開全球老齡化人口的增加。這個領域的主要企業有愛爾康(Alcon Vision)、Hoya Vision、卡爾。蔡司(Carl Zeiss)、強生(Johnson & Johnson)。

Hue.Ai也處於同一領域,但並不與上面這些龍頭企業進行直接的產品市場競爭,而是在研發方面發力,提供更加清晰的成像和色彩技術。

根據目前產業的市場現狀來說,這一戰略路線會為Hue。Ai在光學市場中取得一個獨特的市場地位。

顛覆大型光學公司的研發方法

大型的光學公司每年要在技術研發上花費數億美元,但是這有兩個缺點。首先,這些研發預算並不完全花在著色劑上,因為他們需要兼顧鏡片的生產和銷售,所以這會抽走一部分研發運算來保證公司在產品生產上面的正常運營。

例如,依視路(Essilor)的研發團隊最近考慮在門店中引入VR裝置,這樣客戶就能虛擬的嘗試不同的鏡片效果。雖然這樣的投入對依視路(Essilor)這樣的大公司改善客戶購買體驗十分有用,但是在技術層面來說,依然與Hue。Ai有差距。

第二,如果沒有人工智能干預技術研發,這些大公司只能採取最傳統的研究方法,這需要花費十分龐大的時間和金錢。

然而,這樣龐大的預算就讓他們與Hue。Ai形成了對比,例如::Essilor和Luxottica在2019年第一季度在研發上投入了2。6億歐元,2018年,卡爾。蔡司(Carl Zeiss)花費了6。4億歐元在科研專案中。愛爾康每年的研發投入則高達10億美元,高於同類其它公司。

一些類似於Hue。Ai這樣具備技術競爭力的小規模公司的存在,確實能夠為大公司在研發投入上節省不少的預算。這樣的公司通常都專注於研究該行業的細分領域,並且都有不錯的技術競爭力。

AI + 光學技術,用眼鏡讓色盲患者重新看到世界的色彩

(Hue。ai色盲眼鏡在勞氏花園進行測試,圖片來自於Hue。ai官網)

然而,一些有著人工智慧優勢的公司卻只是專注於為客戶定製鏡片這樣的業務,而沒有著眼於著色劑和塗料的開發。

例如Shamir Autograph公司利用病人的資料結合人工智慧為老花眼患者開處方;R&D Optical Lab專注於生產定製鏡片,而不是廣泛的研發;幻影實驗室(Phantom Research Laboratories)銷售一種帶有顏色的透鏡,但這並不解決向Hue。Ai所針對的醫療場景。

而Hue。Ai的專注開發的著色劑可以提供給擁有更多使用者群體的公司使用。

如果Hue.Ai將其人工智慧系統與資料結合,那麼它就可以直接分析病人的資料並提供合適的鏡片,起到類似於人類驗光師的職能。

總而言之,業界與Hue。Ai相似的公司很少,而幾乎沒有其他公司在用人工智慧技術來設計塗料和著色劑。

這讓Hue.Ai在研發速度和成本投入上面佔據了巨大的優勢。

願景:用AI造福色盲患者

Hue。Ai的創始人Justin畢業於哈佛大學肯尼迪政府學院(Kennedy School of Government),主修金融和經濟。他曾在CRA(Charles River Associates)工作了幾年,並在那裡遇到了Keenan。

而Keenan擁有康奈爾大學(Cornell University)的博士學位,在CRA工作了幾年後於2017年從谷歌(Google)的高階解決方案實驗室畢業。隨後,他為了AES開發並商業化了人工智慧系統,並主導了一個團隊的人工智慧部署工作,該團隊在核心業務上面取得了顯著的進步,直到他們遇到了其他兩位聯合創始人,四人聯手創辦了Hue。Ai。

他們的原本目標是要把人工智慧技術帶到一個無人涉足的領域,並看看他們究竟有多大的能量。當創始人注意到他們的朋友有很多人患有色盲時,他們就意識到了這是一個偉大的想法。於是,Hue.AI就誕生了。

AI + 光學技術,用眼鏡讓色盲患者重新看到世界的色彩

Hue。ai已經和幾家世界領先的鏡片公司展開了合作研發和商業合作。

目前也正在進行新一輪融資,預計在2月底關閉此輪。

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