开发背景

当前，红绿色盲群体在日常辨色（如交通信号灯、标识）中存在诸多不便，视障朋友的户外出行安全也缺乏高效辅助工具；同时，现代人群长期用眼导致的视疲劳、视力下降问题日益突出。为同时解决“特殊视觉需求辅助”与“日常眼健康养护”两大痛点，我们研发了这款多场景智能AR辅助眼镜，通过软硬件结合，实现“白天助行辨色+夜间护眼放松”的双重核心功能。

结构说明

1. 主体眼镜：采用超轻碳纤维框架（重量仅28g），镜腿内置微型处理器、高清摄像头、骨传导扬声器与振动传感器；镜片为半透明AR光学镜片，支持实时图像渲染与光线调节。

2. 配套护眼眼罩：采用亲肤透气的医用级绒布材质，内置低功率红光/绿光护眼模组、温感按摩模块，可与眼镜通过蓝牙配对联动。

3. 硬件模块：

◦ 视觉采集模块：800万像素超广角摄像头（识别距离0-10米），搭配色温传感器；

◦ 处理模块：低功耗AI芯片（支持实时图像识别、色彩转换算法）；

◦ 交互模块：骨传导扬声（避免外界干扰）+ 微振动反馈（紧急提示）。

功能与使用说明

1. 白天模式（默认启动）：

◦ 红绿色盲辨色：摄像头采集外界色彩后，通过AI算法将红色/绿色转换为用户可识别的“高亮标识+语音提示”（如红灯→镜片显示“红色标识+语音播报‘当前为红灯’”）；

◦ 视障助行辅助：实时识别前方障碍物（台阶、车辆、行人），通过骨传导语音提示“左前方2米有台阶”，同时镜腿振动强化提醒；支持路线导航（连接手机地图后，播报“前方50米右转”）。

◦ 使用方式：佩戴眼镜后自动开机，长按镜腿按键3秒可切换“辨色/助行”优先级。

2. 夜间护眼模式：

◦ 步骤1：将配套眼罩佩戴于眼部，蓝牙连接眼镜；

◦ 步骤2：选择“护眼放松”（低功率红光照射+温感按摩，时长15分钟）或“视力辅助恢复”（红绿交替柔光刺激+穴位振动，时长20分钟）；

◦ 注意：护眼模式需在暗光环境下使用，每日建议不超过2次。

设计说明

设计原理

1. 红绿色盲辨色原理：基于“色彩空间转换算法”，将RGB色彩空间中的红色、绿色通道，映射为用户视觉敏感的亮度/对比度差异，同时叠加AR标识与语音，实现“所见即辨”。

2. 视障助行原理：通过计算机视觉中的“障碍物检测模型”（YOLO算法）识别环境物体，结合距离传感器计算相对位置，再通过骨传导+振动的多模态交互，传递精准的环境信息。

3. 夜间护眼原理：参考眼科“红光护眼理论”，低功率650nm红光可促进视网膜细胞代谢；同时通过温感按摩（38-40℃）放松眼周肌肉，缓解视疲劳。

设计方案

1. 软件算法方案：

◦ 色彩转换算法：预训练红绿色盲视觉数据库，支持“ protanopia（红色盲）/ deuteranopia（绿色盲）”两种类型的个性化适配；

◦ 障碍物识别模型：融合“静态物体（台阶、栏杆）+动态物体（车辆、行人）”识别，识别准确率≥98%（光线充足环境）。

2. 硬件适配方案：

◦ 镜片透光率：白天模式下保持70%透光率（不影响正常视觉），夜间护眼模式下自动调至遮光状态；

◦ 电池方案：眼镜内置120mAh锂电池，支持白天模式连续使用8小时；眼罩内置200mAh锂电池，支持护眼模式连续使用3次。

产品特色

创新性

1. 功能融合创新：首次将“红绿色盲辅助、视障助行、夜间护眼”三类需求整合于一款产品，避免用户多设备切换的繁琐；

2. 交互方式创新：采用“AR视觉+骨传导+振动”的多模态交互，兼顾“信息精准传递”与“使用隐蔽性”（避免公共场合的尴尬）。

可行性

1. 技术可行性：核心算法（色彩转换、障碍物识别）均基于成熟的AI模型优化，硬件模块采用消费级元器件，成本可控；

2. 场景可行性：白天模式适配日常通勤、户外出行，夜间模式适配居家放松，覆盖“日间活动+夜间养护”的全时段需求。

完整性

从硬件（眼镜+眼罩）到软件（AI算法+交互系统），从功能（辨色/助行/护眼）到使用指导（分场景步骤），形成了“需求-设计-落地-使用”的完整闭环；同时支持OTA在线升级，后续可新增“文字识别播报”等功能。

规范性

1. 安全规范：护眼模组的光线功率符合《GB/T 38120-2019 视觉健康舒适光环境评价方法》标准，无眼部伤害风险；

2. 适配规范：支持不同头围尺寸的调节（镜腿可伸缩），眼罩采用可调节绑带，适配95%以上的用户群体。