智能(néng)眼鏡在醫(yī)療行業的應用和發展
關(guān)于智能(néng)眼鏡在醫(yī)療行業的應用，我們最早是從關(guān)注谷歌(gē)眼鏡的醫(yī)學視(shì)頻直播開始的。谷歌(gē)眼鏡的問世，曾帶來(lái)一(yī)片叫好(hǎo)(hǎo)聲，感覺能(néng)夠給大家帶來(lái)一(yī)個(gè)全新(xīn)的直播時(shí)代。但(dàn)最近兩年，谷歌(gē)眼鏡用于醫(yī)學方面直播的文章幾乎消失了(le)，甚至谷歌(gē)眼鏡本身(shēn)都已經停産。
當時(shí)，谷歌(gē)眼鏡出來(lái)後，我們也(yě)買了(le)一(yī)個(gè)，并做了(le)很多實際的相關(guān)實驗，發現(xiàn)了(le)一(yī)些(xiē)問題，包括：一(yī)是續航問題；二是谷歌(gē)眼鏡作(zuò)為(wèi)一(yī)款消費類産品，在應用于手術直播時(shí)，周圍會有一(yī)個(gè)很大的無用視(shì)野區；三是在手術燈照射的情況下(xià)，直播時(shí)中心區域一(yī)片死白，而這(zhè)一(yī)塊恰好(hǎo)(hǎo)是我們最關(guān)注、最有興趣的點。基于以上(shàng)原因，我們後來(lái)沒有再繼續利用谷歌(gē)眼鏡做醫(yī)療直播。
之後，在英特爾公司的幫助下(xià)，我們又先後接觸了(le)一(yī)些(xiē)廠家。因我是臨床醫(yī)師出身(shēn)，始終認為(wèi)記錄直播和轉播對于臨床醫(yī)學具有非常重要的作(zuò)用，所以一(yī)直在堅持不懈的尋找适合的相關(guān)産品。後來(lái)拿到一(yī)家公司的産品，看上(shàng)去和谷歌(gē)眼鏡很像，于是提出是否能(néng)從上(shàng)面提到的幾個(gè)方面進行改進。
具體(tǐ)改進措施包括：首先，我們認為(wèi)醫(yī)生(shēng)在長時(shí)間(jiān)待用過程中，如(rú)果這(zhè)個(gè)産品很重，會讓醫(yī)生(shēng)感覺非常不舒服，因此希望佩戴在醫(yī)生(shēng)頭頂的東西(xī)越輕越好(hǎo)(hǎo)。基于此，對産品改進的第一(yī)步就(jiù)是，除攝像頭及其虛拟顯示屏這(zhè)兩個(gè)功能(néng)以外，剩下(xià)的計算(suàn)元件、電池等其他東西(xī)都被放(fàng)到一(yī)個(gè)附屬裝置上(shàng)。也(yě)就(jiù)是說(shuō)，它真正的應用是跟另外一(yī)個(gè)手機聯系在一(yī)起，由手機進行供電。這(zhè)樣，醫(yī)生(shēng)在把眼鏡戴在頭上(shàng)時(shí)，幾乎不會感覺到它的存在。
第二個(gè)問題是原有谷歌(gē)眼鏡在使用過程中，因為(wèi)計算(suàn)機進行了(le)一(yī)個(gè)測算(suàn)，所以平均以後，中心視(shì)野光線太亮導緻一(yī)片死白的情況。解決方案是對計算(suàn)機進行一(yī)個(gè)算(suàn)法的改進，也(yě)就(jiù)是說(shuō)，原先的大視(shì)野最後隻保留了(le)中心的一(yī)個(gè)區域，進行一(yī)個(gè)點測光。在這(zhè)個(gè)點測光過程中，計算(suàn)機算(suàn)法進行改進，最終的效果就(jiù)是隻有最核心的區域進入計算(suàn)單元。這(zhè)樣，太強的光線部分(fēn)通過算(suàn)法就(jiù)可以把原有的過白部分(fēn)的光亮度降下(xià)來(lái)，讓醫(yī)生(shēng)能(néng)夠看到真正的視(shì)野中的細節。在實踐過程中，通過改進計算(suàn)機算(suàn)法，使視(shì)野從原有的90度縮窄到45度、30度、20度。在視(shì)野縮小後，有兩個(gè)明顯的改善：一(yī)是減少了(le)之前過量的光線，從而獲得原來(lái)沒有的細節；另外就(jiù)是我們在新(xīn)産品試用時(shí)發現(xiàn)，人(rén)眼看物體(tǐ)是有景深的，作(zuò)為(wèi)口腔科，關(guān)注的核心點是口腔裏的牙齒，但(dàn)眼鏡會把周圍的皮膚照的很清楚，遠(yuǎn)處的牙齒則發生(shēng)了(le)模糊，原因就(jiù)是對焦發生(shēng)了(le)錯誤。而當我們通過計算(suàn)機把視(shì)野縮窄到足夠小時(shí)，對焦相對就(jiù)會精确很多。
此外，此款眼鏡的分(fēn)體(tǐ)式設計，也(yě)解決了(le)供電問題。現(xiàn)有情況下(xià)，持續拍攝兩個(gè)小時(shí)沒有任何問題。
該産品和谷歌(gē)眼鏡一(yī)樣，有一(yī)個(gè)小的虛拟屏幕放(fàng)在眼球前方，好(hǎo)(hǎo)處是在拍攝使用過程中，可以随時(shí)查看錄像的位置是否是我們真正想觀察的地方。
使用過程中發現(xiàn)的另外一(yī)個(gè)問題是，到底由誰來(lái)戴這(zhè)個(gè)眼鏡？我曾經以為(wèi)應該是第一(yī)助手或是其他人(rén)來(lái)辦。後來(lái)在使用過程中發現(xiàn)，實際上(shàng)還是應該由術者來(lái)控制，因為(wèi)隻有術者才能(néng)夠看到很小的手術區域裏面的細節，包括第一(yī)助手站(zhàn)在對面的時(shí)候，很可能(néng)也(yě)看不到視(shì)野裏面。
此款眼鏡可以看到攝像頭能(néng)夠在某一(yī)個(gè)角度範圍内旋轉，使我們可以更好(hǎo)(hǎo)的去控制最後直播出來(lái)的畫面。最好(hǎo)(hǎo)的效果就(jiù)是固定住術者頭上(shàng)，然後不需要任何人(rén)去做任何工作(zuò)，整個(gè)過程中和術者的眼睛看到的景象一(yī)模一(yī)樣。其中還有一(yī)個(gè)地方需要進行改進，就(jiù)是頭戴的方式。目前，常見的方式還是一(yī)種類似于鏡架式的方式。但(dàn)例如(rú)耳鼻喉科醫(yī)生(shēng)會在頭上(shàng)戴一(yī)個(gè)專門看耳道的鏡子(zǐ)，戴一(yī)天也(yě)不會覺得很難受；整形外科醫(yī)生(shēng)，做血管吻合的醫(yī)生(shēng)，都會戴一(yī)個(gè)專用的顯微鏡，對于醫(yī)生(shēng)來(lái)說(shuō)，如(rú)果把眼鏡架的方式轉變為(wèi)一(yī)種戴在頭上(shàng)的發帶形式，效果會更好(hǎo)(hǎo)。頭戴式的可能(néng)要解決術者确認拍攝畫面是否正确的問題。因為(wèi)它可以固定的非常牢固，确保在轉播過程中，位置不會随便發生(shēng)改變，但(dàn)在術者使用過程中，現(xiàn)在的鏡架式會發生(shēng)視(shì)野逐漸偏離的情況，最終導緻拍攝效果不佳，這(zhè)也(yě)是我們提出由眼鏡架改為(wèi)發帶式的原因之一(yī)。
之前我們進行了(le)一(yī)個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的長時(shí)間(jiān)拍攝。無論從門診醫(yī)生(shēng)還是手術病房(fáng)醫(yī)生(shēng)反饋，都認為(wèi)拍攝視(shì)頻的畫面不錯，1080P顔色還原也(yě)不錯，流暢度和清晰度也(yě)非常好(hǎo)(hǎo)。外科主任希望将來(lái)對常規的手術都進行一(yī)場(chǎng)标準手術模式的拍攝。這(zhè)樣的效果，是教學醫(yī)院最想做的。現(xiàn)場(chǎng)拍攝過程中，我們的醫(yī)生(shēng)遠(yuǎn)離去看手機上(shàng)的屏幕。因為(wèi)在手術過程中，除了(le)主刀醫(yī)生(shēng)，一(yī)些(xiē)比較小型的手術周圍所有人(rén)的視(shì)野都非常受限。所以可以想象，圍着一(yī)圈學生(shēng)去觀摩手術時(shí)效果有多差。
目前使用的這(zhè)一(yī)版眼鏡，現(xiàn)有的問題主要有哪些(xiē)呢(ne)？主要還是來(lái)自于剛才說(shuō)到的景深導緻的對焦模糊問題。我們關(guān)注的是牙齒，但(dàn)焦點落在了(le)皮膚上(shàng)。這(zhè)個(gè)當然可以通過算(suàn)法再進行一(yī)個(gè)優化(huà)，但(dàn)這(zhè)樣的問題可能(néng)或多或少不可避免。因為(wèi)同樣是往前看，計算(suàn)機并不知道你的眼睛目前對在哪一(yī)個(gè)點上(shàng)。而一(yī)旦這(zhè)個(gè)角度變得更加舒展的時(shí)候，随着醫(yī)生(shēng)手術時(shí)頭轉來(lái)轉去，采集的圖像也(yě)會大幅移動，給觀者帶來(lái)不舒服的感覺。我們的醫(yī)生(shēng)曾提出有沒有手動對焦的可能(néng)，當然手動對焦是不現(xiàn)實的，因為(wèi)你的距離始終是在變化(huà)過程中，最好(hǎo)(hǎo)的做法隻能(néng)是繼續優化(huà)算(suàn)法。無論如(rú)何，目前這(zhè)一(yī)版眼鏡在我們采集視(shì)頻的過程中，總體(tǐ)還是感覺相當滿意的，尤其是視(shì)野比較大的手術，高清的視(shì)頻放(fàng)在電腦上(shàng)感覺效果更好(hǎo)(hǎo)。
上(shàng)面這(zhè)張手術照片是從一(yī)段視(shì)頻裏随機取的一(yī)張，拍攝時(shí)是站(zhàn)在一(yī)助身(shēn)後進行的。目前存在的一(yī)個(gè)問題是顔色會有一(yī)點粉，這(zhè)是因為(wèi)白平衡出了(le)問題，通過簡單算(suàn)法的一(yī)個(gè)均衡很快(kuài)就(jiù)能(néng)改善。算(suàn)法的另外一(yī)個(gè)需要改進的地方，我認為(wèi)是目前圖像的對比度仍然太大，對于強光視(shì)野下(xià)的這(zhè)種拍攝會出現(xiàn)一(yī)會黑色一(yī)會白色的情況。這(zhè)個(gè)随着算(suàn)法的改進以及将來(lái)機器(qì)性能(néng)的提升，隻要算(suàn)法速度足夠快(kuài)，能(néng)把這(zhè)個(gè)問題解決好(hǎo)(hǎo)。
對于眼鏡類産品，希望出現(xiàn)一(yī)種更新(xīn)的産品，類似于相機拍攝過程中摁住快(kuài)門，有一(yī)種智能(néng)追焦的算(suàn)法，就(jiù)像舞台上(shàng)跟着舞者進行一(yī)個(gè)舞台追光的感覺。也(yě)就(jiù)是說(shuō)，我們通過圖像識别找到目前轉播的焦點，無論相機在什(shén)麽位置，都能(néng)夠快(kuài)速的計算(suàn)，把焦距對清楚。即使手術醫(yī)生(shēng)的頭轉來(lái)轉去，它的圖像始終固定下(xià)來(lái)。我想這(zhè)種技術的發展是很快(kuài)的，也(yě)可以預計到一(yī)定會有這(zhè)一(yī)天來(lái)到。目前，把視(shì)野縮窄達到對焦更精确這(zhè)個(gè)功能(néng)通過計算(suàn)機的算(suàn)法實現(xiàn)了(le)。将來(lái)還是希望，對口腔科、眼科這(zhè)種比較小視(shì)野的手術，能(néng)有一(yī)種更特殊的光學物理(lǐ)眼鏡，專門用于這(zhè)種小視(shì)野直播。
上(shàng)海先予工業自動化(huà)設備有限公司是一(yī)家集非标制定、研發、生(shēng)産、銷售、工程服務(wù)為(wèi)一(yī)體(tǐ)的工業裝備制造企業。公司以自主核心技術和系統集成優勢為(wèi)依托，針對企業用戶在生(shēng)産過程控制中的各種複雜控制要求，采用DCS和PLC等控制系統為(wèi)企業量身(shēn)定制，技術先進、可靠性高、經濟實用的電氣和自動化(huà)控制，生(shēng)産，輸送，包裝、清洗系統，提供完整的非标制定自動化(huà)生(shēng)産解決方案，從而有效為(wèi)企業降低(dī)勞動力成本、提高品質、提升效率。
工業清洗機原理(lǐ)清洗機價格清洗機型号清洗機廠家掃描關(guān)注官方微博
高壓清洗機訂制清洗機産品清洗機用途清洗機設備掃描關(guān)注官方微信
