视觉作为人类感知世界的主要途径,在日常生活中扮演着不可或缺的角色。人类通过眼睛这一重要器官,能够捕捉到外界物体的形状、亮度、色彩以及运动状态,从而获取对生存至关重要的信息。据研究显示,人类大脑中大约80%的知识和记忆都源自视觉输入,这使得视觉成为人类乃至动物界最为重要的感觉体验。
然而,视觉的缺失不仅会给个体带来极大的生活不便,同时也会给其家庭和社会造成沉重的压力。幸运的是,一项由香港科技大学科学家领衔的国际研究团队取得了突破性进展,他们成功研发出全球首款三维人工眼球,这种被称为「电化学仿生眼」的装置首次模拟了人眼的曲面构造,为视觉机器人技术和视障人士的辅助设备开辟了新的可能性。
http://ngdsb.hinews.cn/html/2008-03/16/content_7684.htm
这项创新技术引发了广泛的关注:人造眼球是否能够帮助盲人恢复部分视力,让他们重新体验清晰的世界?其工作原理究竟是怎样的?要解答这些问题,我们首先需要了解眼球的基本构造。
视觉的形成原理
人眼的视野范围相对广泛,向前方可覆盖95°,向两侧各60°,向上60°,向下75°。视神经的缺陷或盲点通常位于颞部12–15°、水平向下1.5°的位置,具体表现为7.5°高和5.5°宽的区域。
电化学眼工作过程
电化学仿生眼
香港科技大学研发的电化学仿生眼(EC-Eye)的结构
盲点形成示意图
参考文献:
1、HKUST Scientists Develop World’s First Spherical Artificial Eye with 3D Retina
http://www.ust.hk/news/research-and-innovation/hkust-scientists-develop-worlds-first-spherical-artificial-eye-3d
2、Artificial eye boosted by hemispherical retina, Gu, L., Poddar, S., Lin, Y. et al. A biomimetic eye with a hemispherical perovskite nanowire array retina. Nature 581, 278-282 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2285-x31
3、Human Factors: The Blind Spot
http://learntoflyblog.com/2017/01/09/human-factors-the-blind-spot/