格格巫用写论文的方式,从准备素材,研究资料,再到写文章,花了一整的天时间,来完成这篇有关近视散光眼的视力检测,夹杂一个令人蛋疼的故事,很希望各位能仔细看完。
虽然还是一个产品的介绍,但它融合了光学,数理统计,数学建模,曲线拟合,算法,云计算等多种科学研究手段,让你真正理解一个产品的原理和实际功用,进而更加关心自己的视力健康。
世界上有超过40%的人,都有视力方面的问题,需要通过矫正来获得正常视力,以便看清这个色彩缤纷的世界。
最为普遍的,就是近视和散光。中学一个班级里面,佩戴眼镜的童鞋,严重情况下比不戴眼镜的还多。
我们也从小就被教导,要注意用眼健康,保护视力,甚至发明了眼保健操来预防近视。
由是如此,还是无法抵挡众多眼镜侠的诞生。
一但孩子视力下架,着急的当然是家长。
就有这么一个小伙伴,近视(其实另有隐情)以后,老爸听信广告宣传,买了一个叫做达克眼罩的东西来给他治疗近视。
然并卵,自然一点儿用都没有。
我猜想,众位小伙伴们也肯定有过很多被逼来治疗近视的尝试,如果不妨碍,可以留言分享一下,让小伙伴们也见识一下这个世界的奇妙。
既然已经近视了,那就什么都不做了吗?如果是,那也就没有写这篇文章的必要了。
那我们需要的就是,除了平时注意用眼健康,不让眼睛经常处在疲劳状态,还时不时经常检测一下视力,随时掌握视力情况,以便不让近视再度深下去。度数越深,生活也就越不方便。
除了眼镜店员,验光师,大部分人是不太可能经常跑去验光测视力。
那么格格巫就隆重介绍今天的主角EyeQue,来自美国的用手机App随时检测视力的神器。
单纯手机App能检测视力?开玩笑吗?
当然不可能,你还需要上图这个,EyeQue视筒。
那它是怎么工作的呢?原理又是什么呢?
物理和眼科医学学霸可以忽略下面一大段科普,直接跳到最后,看看究竟是一个怎样的令人蛋疼的故事。
简单来说,就是通过看EyeQue视筒里面的两条红绿条纹,通过移动使其完全重合变成黄色。App会记录并计算移动产生的大量数据,进而给出视力检测结果。
这样说,似乎还是不能让人信服。那么格格巫就从人眼构造说起,结合光学来科普一番。
大家都知晓的人眼构造。
正常人眼,平行光线经眼球屈光系统后,,聚焦到视网膜上。
近视和远视就是不能聚焦到视网膜上,一个靠前,一个靠后。因此不矫正,眼睛也就无法看清了。
为了能看清,我们必须佩戴合适的眼镜。EyeQue就是用来检测眼镜屈光的焦距,通过一系列简单操作,复杂运算,获得眼镜度数。就是上图表格中给出的数据。
下面通过讲解一点儿光学知识,可以了解到屈光度diopter是怎么一回事。
屈光度是屈光力的大小单位,以D表示。既指平行光线经过该屈光物质,成像焦点在1米时该屈光物质的屈光力为1屈光度或1D。
屈光度跟透镜的焦距有关:
如果一个镜头的焦距是1米(mm),那么屈光度就是1D。
只是一个简单的人眼模型,所有人类的眼睛,从眼镜透镜到视网膜的距离,大约17mm。也就是说人眼的通常焦距为17mm,那么通过计算得知,人眼通常的屈光度为58.8D。
假设人眼视网膜距离是17mm,如果光线聚焦到视网膜前1mm,那么眼睛就有了高于58.8D的屈光力。那么屈光度是多少呢?
焦距16mm,屈光度=1/0.=62.5D。
那么屈光度差就是62.5D-58.5D=+4D。
那么相应的矫正镜片的屈光度就是需要-4D。这也就是用凹透镜片来矫正近视视力的原因。
镜片矫正了+4D,对比眼睛本身的16mm焦距,镜片焦距就是-mm。
另外一个就是散光的问题。散光又是怎么回事呢?
散光是指平行光线经过眼球屈光系统折射后,并不聚为单一点,而是散开的许多光像,所以叫做散光。
散光可分为不规则散光和规则散光两类。
有些人眼睛的角膜在某一角度区域的弧度较弯,而另一些角度区域则较平坦。
造成散光的原因,就是由于角膜或晶状体表面这些不同方向的弯曲度不一致而使得不同方向子午线的屈光率不一致,使得经过这些子午线的外来光线不能聚集于同一焦点。
这样,光线便不能准确地聚焦在视网膜上形成清晰的物像,这种情况便称为散光。
了解了近视,远视,和散光,那么就来看下EyeQue是什么原因能获取这些数据,让人信服的。
EyeQue视筒,是一个光学系统。
将手机屏幕上的像素间距转换后,光线经过EyeQue视筒,在人眼里面成像。
你只需要简单地移动这些像素,靠近或者远离,来模拟矫正镜头。通过计算移动调节产生的大量数据,获取人眼当前的屈光力。
EyeQue能测量的屈光度为+8D到-10D。
最近一个可爱(怜)的小伙伴,竟然说EyeQue测不了她的视力,一问才知近视度数竟然高达度!额滴个神!真是可怜的娃。也怪我,事先没有告诉她EyeQue也是有局限的。
了解了有关视力的几个参数,我们就进入重点,看看EyeQue到底是如何工作的。
EyeQue视力检测仪要求手机显示屏具有较高的分辨率,由此才能获得更精准的数据。最好是像素间距70微米(0.07mm)以上。对比人的头发,就是知道了。
iPhone6S相邻两个像素的间距是21微米,两个相同像素的宽度大概是63微米。在这么小的像素间距情况下,EyeQue视筒能达到0.25D的分辨率。0.25D也是验光师们通常能完成的分辨率水平。
低于肾6S屏幕分辨率的显示屏,就不能获得小于1D分辨率。因此,要想测得误差小,获得更为精准的检测结果,还是买更高分辨率的手机吧。
(EyeQue的App中,有一个检测当前安装使用的手机,是否可以使用的功能,可以提前下载来检测下,免得买了又不能用)。
检测散光,EyeQue通过以下步骤来完成:
一个完整的测试流程,每只眼睛需要9个角度位置检测。
从20度到度,每间隔20度一次测量,这也就是视筒上面有9个数字位置,App需要9步完成一次测量的原因了。都测完后,EyeQue就会计算出散光度数。
看起来测试好多步骤,好复杂!但是,要知道散光不比近视,需要很细小的,不同角度的测量,获取更多的数据来计算,是非常必要的。
散光屈光度1D,意味着眼睛非球面部分的典型数值0.25mm。
这个表格是EyeQue视力检测的测量角度/屈光力函数。如果眼睛没有散光,所有数据相同将会连成一条平行的直线。
上图红色曲线就是根据测得的比较理想的数值,然后通过数理统计加数学建模方法,拟合出来的函数。数据越贴近曲线,说明检测操作得越正确。
因为对于球面组织部分来说,任何角度都是一样的。在完整视力测试完成以后,将获得很好的测量结果,如上图的绿色直线。
在EyeQue的App结果表格中,会显示每一只眼睛的等效球镜度值(SphericalEquivalent,SE),不同测试时间点形成的一个图形。
就上图这个样本来说,+7D是这些数据中出现最多的数据,其它数据,就是测试者佩戴眼镜,或者操作不正确而产生的。
佩戴矫正正确的眼睛测量,那么准确的数值应该就是0。
为了获取更为精确的数据,EyeQue会要求检测者,至少完成三次完整测试(FullTest)。从上图可以看出,测试次数越多,App会拟合出一条最精准的曲线,也就能获取最为准确的数据。
在实际检测过程中,每个人的操作都不尽相同,同一个每一次操作也会有差别。操作越规范,越连续,测试完成就越快,获得的完成分也就越高。
EyeQue会根据测试者的测试数据,给出操作评估分数。5分以下,说明你没有认真搞。
20分说明你还不熟练。30分以上,说明你还不错。能获得40分左右,说明你不是一般人,牛人!
只有获得30分以上的评分,完成三次完整测试后,你才会获得较为精准的结果。
上图的例子,Bob测试了三次,总分45分,那么他就不及格,没有准确结果。Jane三次都30分以上,总分超过了分,那么她就能得到精准的结果了。
记住:得分分以上,你才有资格评价EyeQue结果是否准确。
终于介绍完EyeQue的原理和如何工作了。
虽然看起来是一个简单的视筒,一个不是很复杂的App,但是其背后,有强大的技术支持。
EyeQue基于云数据计算系统,叫做EyeQue云。因此,测试时App需要联网才能使用。
EyeQue云会实时记录并处理大量的测试数据,得分以上,你就会解锁获取眼镜度数。
云计算不只单单处理测试产生的数据,这其中还包检测者正在使用的智能手机配置参数等等众多不同的数据,并实时进行多种运算。
测试次数越多,在结果中就会剔除不准确的干扰数据,最终获得准确的结果。
以上,就是EyeQue的科学研究论文。看看哪里给发表一下?
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下面继续看,来看下这个EyeQue庐山真面目:
视筒+手机App,邮箱注册账户,即可开始了。
检测时,手机屏幕不能有贴膜,如有贴膜,请务必移除。
据官方提醒,带有贴膜影响最终结果0.5D的误差,因此请先移除贴膜,以期获得准确的检测数据。
第一步,拿出视筒,移除保护贴。打开App进入测试页面,将视筒规整粘在手机屏幕上的虚线框内。
有Eyeue的logo一面要朝向手机底端,iPhone就是朝向Home键方向。
如放反了,按+-号,条纹是不会动的。
视筒上部有1到9的数字,分别对应测试时的步骤。请按箭头提醒方向旋转到指定数字位置。
第二步,按App提示,将视筒角度旋转到1的位置,对应App上的1/9。
然后右眼看视筒内,人脸要保持跟手机屏幕平行。非检测眼不要闭上(闭上会影响测试结果)。
就是酱紫,眼睛千万不要闭上!
眼睛看手机后方的某个物体,红绿条纹的影像会出现在iPhone手机的音量按键位置。
检测过程中,检测眼贴着看视筒内,可上下左右调整位置,使两条纹平行,且比较清晰,此时再按+或-移动条纹直至完全重合变成黄色条纹。
测试中途可以适当休息后再测试。
左眼1~9全部测试完成以后,就可以重复以上步骤,再完成右眼测试。
左右眼都检测完成后,App可以给出一次测试的简单结果。
只有完成三次评分30分以上,总分以上才会有详细的准确数据。可以通过APP将数据发送给验光师,帮你配镜。
不定期进行视力检测,可以跟踪视力变化,为保护视力提供及时保障。
视筒附带一条黑色的绑带,可以将视筒固定在手机屏幕上,以免移动。(非上图的蓝色)。
文字和图片还不够形象?那就直接看视频,抱歉,中文字幕欠奉,权当练习听力吧!
同时还有个注意事项的视频:
经过格格巫一整天的努力,这篇文章就到尾声了。
如果你心动了,我很欣慰。But,最重要的一点,就是先看看你的手机能不能兼容!买回去不能用,那不成了冤大头吗?
怎么办?怎么办?怎么办?
别着急,格格巫告诉你,你可以先下载安装App,注册账户后,点击Test按钮,如果弹出以下画面,很遗憾,你的手机不兼容!
如果跳到测试界面,那么恭喜你,你被录取了!
(注意:单纯下载App并注册,并不能进入上述的界面,你需要输入一个序列号,才能进入,序列号可以文末留言,格格巫会后台回复给你)
果粉,三星粉们,是幸福的,没有这个烦恼。
整篇文章写就,就酱。
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