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  • “眼動測訓(xùn)”系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)假性近視 AI黑科技為青少年視力護航

    2025-04-02 08:24:07  來源:西安日報  


    [摘要]青少年視力問題備受家長和社會關(guān)注。國家相關(guān)部門公布的數(shù)據(jù)顯示,我國兒童青少年總體近視率為52.7%,其中小學(xué)生為35.6%,初中生為71.1%,高中生為80.5%。...

      何振兵介紹假性近視的形成過程。

      青少年視力問題備受家長和社會關(guān)注。國家相關(guān)部門公布的數(shù)據(jù)顯示,我國兒童青少年總體近視率為52.7%,其中小學(xué)生為35.6%,初中生為71.1%,高中生為80.5%。從近年來兒童青少年近視的情況來看,近視高發(fā)的年齡段已從8-12歲提前至6-10歲,近視已成為孩子健康成長路上的“絆腳石”。日前,記者走進秦創(chuàng)原總窗口企業(yè)西安奇點融合信息科技有限公司(簡稱奇點公司),探秘“啟明同學(xué)AI近視防控系統(tǒng)”這一融合眼動監(jiān)測與行為干預(yù)的前沿技術(shù)如何為青少年視力健康保駕護航。

      “啟明同學(xué)”的誕生故事

      作為一種前沿的科技手段,眼動追蹤以其高精度、非侵入性和實時性的優(yōu)勢,為研究者和從業(yè)者提供強有力的工具,促進相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展和創(chuàng)新。從眼動追蹤技術(shù)出發(fā),應(yīng)用到青少年視力防護中,會是怎樣的呈現(xiàn)?

      “我們從眼動追蹤技術(shù)基礎(chǔ)上,研發(fā)出‘啟明同學(xué)’AI近視防控系統(tǒng),聚焦中小學(xué)生近視防控,利用人工智能、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)、三維數(shù)字重建等前沿技術(shù)建立了學(xué)校、家庭、學(xué)生三位一體的綜合近視防控解決方案。通過測訓(xùn)一體的日常視力監(jiān)測、日常視力數(shù)據(jù)跟蹤,實現(xiàn)假性近視早發(fā)現(xiàn)、度數(shù)差早發(fā)現(xiàn),為中小學(xué)生視力健康保駕護航。”3月下旬,記者走訪奇點公司,該公司CEO何振兵開門見山,向記者介紹了“啟明同學(xué)”的“誕生”過程。

      據(jù)何振兵介紹,假性近視往往是因為睫狀肌調(diào)節(jié)晶狀體過程中出現(xiàn)痙攣,不能有效調(diào)節(jié)晶狀體,這時候只需要恢復(fù)睫狀肌調(diào)節(jié)晶狀體的能力,即可避免發(fā)展成為真性近視。如果錯過假性近視窗口期(通常為3個月左右,因人各異),一旦眼軸變長發(fā)展成為真性近視后,視力就無法再恢復(fù)正常。

      假性近視及時發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要,能否研發(fā)一種簡單、快捷、精度高的人工智能方式,識別假性近視?何振兵介紹,基于團隊多年的技術(shù)及數(shù)據(jù)積累,包括眼動追蹤技術(shù)等,“啟明同學(xué)”是2021年項目立項,2024年完成研發(fā),歷時3年。團隊基于融合傳感與AI整合的非接觸式眼軸測量技術(shù),最終以標準化的普適設(shè)備‘啟明同學(xué)’AI近視防控系統(tǒng)投入實際應(yīng)用,提高視力測量精度和近視防控效果,實現(xiàn)了快速多人即時視力測試及近視預(yù)防。

      “創(chuàng)新之處包括將多光譜傳感與光學(xué)原理相結(jié)合,大大降低設(shè)備成本的基礎(chǔ)上,并顯著提高融合光成像下非接觸式眼軸測量的準確性和效率。”何振兵說,“此外,通過整合AI模型進行數(shù)據(jù)分析,可實現(xiàn)個性化的數(shù)據(jù)驅(qū)動診斷,為廣大青少年近視防治提供更加科學(xué)和智能的數(shù)字驅(qū)動定量化方法。”

      科技賦能讓眼睛“開口說話”

      走進奇點公司“啟明同學(xué)”模擬教室,和中學(xué)校教室一樣尺寸規(guī)格的座椅、布局吸引了記者的注意,“啟明同學(xué)”則看不到身影。

      “這是‘啟明同學(xué)’眼動監(jiān)測的實際使用場景。”公司工作人員介紹道,“傳統(tǒng)近視防控多依賴視力表檢測,而我們通過高精度傳感器和AI算法,采用非接觸的眼內(nèi)外截擊的建模方法,實時捕捉眼球運動的細微變化。”經(jīng)過現(xiàn)場演示記者了解到,‘啟明同學(xué)’AI近視防控系統(tǒng)是通過教室端、管理端、啟明同學(xué)App等應(yīng)用端構(gòu)成一套完整的校園近視防控系統(tǒng)。系統(tǒng)具備預(yù)防與控制相結(jié)合兩種功能,一方面可通過常態(tài)化的日常視力檢測,第一時間發(fā)現(xiàn)假性近視和度數(shù)差;另一功能是通過有效的眼部肌肉訓(xùn)練和日常視力跟蹤,有效預(yù)防近視。

      在“啟明同學(xué)”演示教室,記者跟隨系統(tǒng)的引導(dǎo),體驗了該公司的‘眼動測訓(xùn)’系統(tǒng),當測訓(xùn)結(jié)束,手機端和后臺電腦端就會顯示出記者的視力數(shù)據(jù)及眼動軌跡等視力信息。

      攝像頭捕捉到了眼睛的運動軌跡,系統(tǒng)如何進行的分析?工作人員介紹,“‘啟明同學(xué)’AI 近視防控系統(tǒng)”教室端,以“標準視力檢測原理”為基礎(chǔ),應(yīng)用人工智能眼動檢測及無感目標識別技術(shù),大幅提高視力檢測效率,可在5分鐘內(nèi)完成64人的視力測訓(xùn),在3周內(nèi)發(fā)現(xiàn)假性近視,從而通過避免真性近視,降低近視率 30%左右;通過跟蹤學(xué)生矯正視力變化,第一時間發(fā)現(xiàn)度數(shù)差,及時提醒更換眼鏡,從而大幅降低視力下降速度;AI及時發(fā)現(xiàn)并提醒學(xué)生“長時間近距離用眼”行為,培養(yǎng)學(xué)生良好的用眼習(xí)慣;同時可通過激勵機制的引導(dǎo),提高學(xué)生護眼參與度從30% 提高至 80% 左右。

      管理端的視力數(shù)據(jù)管理平臺可以自動生成學(xué)生個人視力數(shù)據(jù)檔案,一人一檔,并支持批量視力數(shù)據(jù)統(tǒng)計和導(dǎo)出,便于信息匯總,其加密傳輸與存儲,嚴格保障數(shù)據(jù)安全。系統(tǒng)自動生成各類可視化數(shù)據(jù)報告,可供學(xué)校和家長及時了解學(xué)生視力發(fā)展情況,為制定精準近視防控方案提供數(shù)據(jù)支撐。這套系統(tǒng)將通過學(xué)校、家庭、學(xué)生三方聯(lián)動,共同創(chuàng)造良好的護眼環(huán)境,實現(xiàn)近視早認識、早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)的效果。

      “科學(xué)家+工程師”模式下成果亮眼

      據(jù)介紹,“啟明同學(xué)”獲得了10項知識產(chǎn)權(quán),目前已經(jīng)投入使用11所學(xué)校。

      采訪中,相關(guān)專家表示,“啟明同學(xué)”通過眼動大數(shù)據(jù)分析,系統(tǒng)能精準識別每個孩子的用眼缺陷,并提供個性化解決方案,這為近視防控從‘千人一面’到‘一人一策’提供了有力數(shù)據(jù)支撐,有望成為青少年近視防控的破局利器。

      為了加速科技成果從“實驗室”走向“應(yīng)用場”,陜西在新一代信息技術(shù)、高端裝備制造、新材料、新能源、綠色環(huán)保、新能源汽車、人工智能、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生命健康等領(lǐng)域,跨學(xué)科部署秦創(chuàng)原“科學(xué)家+工程師”隊伍。“科學(xué)家+工程師”隊伍產(chǎn)教融合模式,旨在進一步推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為陜西的科技事業(yè)注入新的活力。

      奇點公司的科研創(chuàng)新突破正是得益“科學(xué)家+工程師”模式。該公司的AI非接觸眼軸測量技術(shù)“科學(xué)家+工程師”團隊中,CEO何振兵碩士畢業(yè)于西安交通大學(xué),公司的研發(fā)團隊主要來自西安交大等高校以及相關(guān)醫(yī)療機構(gòu)組成科研專家團隊,將多年的意識認知行為分析研究成果作為公司發(fā)展的核心資源,結(jié)合高度密集的教學(xué)、科研和地方人才優(yōu)勢,以非接觸眼軸及屈光特征技術(shù)為重點科研方向,不斷尋求科研創(chuàng)新突破,取得多項研究成果、發(fā)明專利及知識產(chǎn)權(quán),在智能終端產(chǎn)業(yè)鏈上發(fā)力。

      高校是科技成果主要策源地和供給方之一。高校有科研攻關(guān)力量,企業(yè)有產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求,兩者高效融合,產(chǎn)生怎樣的效果?據(jù)統(tǒng)計,秦創(chuàng)原建設(shè)啟動及“三項改革”實施以來,累計超過3000名高校教師在秦創(chuàng)原總窗口創(chuàng)業(yè),科研成果豐碩,并不斷落地轉(zhuǎn)化,進入行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力,同時也催生了新的產(chǎn)業(yè)鏈。其中,“科學(xué)家+工程師”模式下,產(chǎn)學(xué)研深度融合,企業(yè)帶著課題進入高校,由企業(yè)主導(dǎo)研究課題,聯(lián)合攻關(guān)、共同解決問題,讓技術(shù)創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化更具前瞻性、科學(xué)性和可實施性,研發(fā)效率更高。

      “‘科學(xué)家+工程師’模式是提升科研成果轉(zhuǎn)化的有效途徑,既能鼓勵企業(yè)參與技術(shù)研究,以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,面向產(chǎn)業(yè)需求共同凝練科技問題、開展科研攻關(guān),將科研成果高效轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。”西安交大一位教師表示。

      (文/圖 記者 任娜)

    編輯: 張潔

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