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中国科大突破视觉极限,实现人类近红外色彩图像视觉

新机器视觉  · 公众号  · AI  · 2025-05-25 21:18
    

主要观点总结

中国科学技术大学与多个团队合作,结合视觉神经科学、高分子材料与创新纳米融合技术,通过隐形眼镜方式实现人类近红外时空色彩图像视觉。研究成果在Cell期刊上发表,并受到广泛报道。研究团队利用上转换纳米材料和高分子聚合材料,成功开发出高透明、高转化效率的上转换隐形眼镜(UCLs),实现了人类近红外图像视觉的能力拓展。UCLs具有良好的力学性质、光学性能、亲水性和生物相容性,佩戴者可以感知近红外光的时间、空间和色彩信息。此外,研究团队还开发出内置UCLs的可穿戴式框架眼镜系统,以提高近红外图像的识别能力。这项研究在医疗、信息处理及视觉辅助技术领域具有广泛应用前景,并为色盲等视觉疾病的治疗提供了新的解决方案。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景与意义

人类视觉感知范围有限,无法感知红外线。为了拓展人类视觉能力,研究团队致力于开发一种能够感知红外线的技术。

关键观点2: 核心技术与方案

研究团队利用视觉神经科学、高分子材料与创新纳米融合技术,结合隐形眼镜实现人类近红外时空色彩图像视觉。开发出高透明、高转化效率的上转换隐形眼镜(UCLs),并解决了高效上转换能力和良好光学性能的问题。

关键观点3: 研究成果与优势

UCLs具有良好的力学性质、光学性能、亲水性和生物相容性。佩戴者可以感知近红外光的时间、空间和色彩信息。内置UCLs的可穿戴式框架眼镜系统提高了近红外图像的识别能力。这项研究在医疗、信息处理及视觉辅助技术领域具有广泛应用前景,并为色盲等视觉疾病的治疗提供了新的解决方案。

关键观点4: 研究团队与合作者

中国科学技术大学生命科学与医学部和合肥微尺度物质科学国家研究中心薛天/马玉乾团队、工程科学学院龚兴龙/王胜团队以及复旦大学化学系张凡团队共同完成了这项研究。国际科研机构也参与了合作。

关键观点5: 论文发表与资金支持

研究成果在顶级期刊Cell上发表,并得到了多个科研项目和基金的支持,包括人类前沿科学项目、国际科研项目和基金、科技部、基金委、中国科学院、安徽省科技厅等部门的项目基金支持。


文章预览

中国科学技术大学生命科学与医学部和合肥微尺度物质科学国家研究中心薛天/马玉乾团队,工程科学学院龚兴龙/王胜团队,复旦大学化学系张凡团队,以及国际科研机构共同作为通讯作者,结合视觉神经科学、高分子材料与创新纳米融合技术,通过隐形眼镜方式实现人类近红外时空色彩图像视觉。该研究成果于5月22日在线发表于国际顶级期刊Cell上,被Cell press进行News release专题报道。 图1.电磁波和可见光波谱 自然界中存在包括可见光在内广泛波长范围的电磁波,然而能够被我们的眼睛所感知的可见光只占电磁波谱很小的一部分(图1),人眼所见光谱范围的局限是由视网膜感光细胞中的感光蛋白 (Opsin) 固有的物理化学特性所决定。感光波谱缺陷会带来色盲等视觉疾病,同时为了看到红外线人类研发出夜视仪等装备。薛天/马玉乾研究团队和韩纲 ………………………………

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