赋能视障群体：盲人智能眼镜的技术演进与应用拓展

一、研究背景与意义

视力障碍现已成为全球性的公共卫生挑战，其影响范围以及严重程度正引发国际社会的高度关注，依据世界卫生组织也就是 WHO 在 2021 年发布的全球视力报告可知，当前全球受视力障碍影响的人口数量已达到 22 亿，这一数据呈现出一定的流行病学负担，在这些病例当中，临床诊断为盲症的个案有 4300万例，其判定标准是最佳矫正视力低于0.05，而低视力患者群体数量更为庞大，一共有 2.95 亿例，临床定义为最佳矫正视力处于 0.05 至 0.3 之间。流行病学分布的地域特征值得关注，中国在该领域呈现出一定的疾病负担，流行病学调查数据说明，我国视力障碍患者总数已超过 1700 万，这个数字占全球视力障碍总人口的 18% ，让中国成为全球视力障碍人口绝对数量最多的国家，这种分布特征反映了人口基数的影响，也凸显了区域性眼健康服务的迫切需求。视觉信息的缺失致使视障人士面临环境认知障碍，这种感知局限造成行动险阻，还可能引发社会隔离问题，流行病学研究说明，视障群体跌倒及骨折发生率高于普通人群，由此产生的医疗支出构成了沉重的社会经济负担，凸显长期照护的必要性，在出行方面，因为缺乏实时语音导航支持，视障者的活动范围受到严格限制，社会参与度明显不足。就业市场的准入障碍致使其经济收入水平偏低，严重制约了休闲娱乐等社会活动的参与可能性，随着人工智能与大数据技术的突破，智能辅助设备为解决这一困境提供了新的技术路径，和传统导盲工具相比，智能眼镜在便携性与视野模拟方面有一定优势，该技术的应用可提升视障者的独立生活能力，提高其社会融入度，体现了科技促进社会公平的关键价值，对推动包容性社会发展有深远意义。

二、盲人智能眼镜的技术原理与关键技术

本文将以典型产品为例，通过三步来实现：环境感知→信息处理 $$ 用户反馈。盲人智能眼镜“通过图像识别、语音合成、传感器融合和 AI 决策”四大核心技术，实现了通过“多传感器融合 $$ 轻量化 AI 推理 $$ 人性化反馈”的技术闭环。未来，随着边缘计算和仿生学技术的不断发展，盲人智能眼镜将进一步提升识别精度、交互自然度和场景自适应性，为视障群体提供更安全、便捷的出行体验。实现从环境感知到行动决策的无缝转换。

三、盲人智能眼镜的市场现状与竞争格局

目前盲人智能眼镜正处在发展期。2024 年，大致规模约每年 8.5 亿美元。其中北美因技术先进和消费能力强，占有 40% 的份额。欧洲依靠残障保障体系，占 25% 亚太地区因人口基数大，技术追赶占 30% ，其他地区大约占 5% 。2024年，国内市场规模约每年 12 亿元，呈现增长趋势。随着核心技术国产化逐渐加速，预计到 2028 年，全球市场将突破 30 亿美元年复合增长大约 25% 。国内市场有希望达到 50 亿美元。这一增长得益于两个方面：一是 AI 迭代推动产品升级；二是多个国家将其纳入采购目录，比如日本2024 年将智能眼镜设备纳入医保，推动了市场需求。

盲人对智能眼镜的诉求呈现三种状态。第一种是障碍物实时预警，特殊需求包括对突发状况的及时反应和极光极端天气的适应。用户实测反馈显示，83% 的使用者觉得出行独立性提升了，但还是存在明显痛点，其中一些用户反应续航过短，不足 4 小时，无法支撑全天外出旅行。还有一部分用户指出设备过重，佩戴不舒适。其他用户希望增强强光，提高稳定性。

四、盲人智能眼镜的未来发展趋势

未来几年，全国市场将以 20% 的年增长率迅速扩张，直到 2035 年会突破120 亿美元。国内市场在相关条例的推动下，2035 年的规模将会达到230 亿美元。

其中，关于教育、就业的专用设备将达到 45% 。应用场景也逐渐拓展到教育领域，进行开发语音实时翻译功能提高教材的适配率，推出就业场景和防护功能，支持零部件识别帮助视障用户进行组装工作。随着技术发展，产品将从辅助工具转化为视障群体的感官延伸，重新建构他们与世界的交往方式。

五、结论与展望

环境感知与导航系统借助多传感器融合技术，也就是将激光雷达、立体视觉摄像头以及惯性测量单元整合起来，构建出三维环境感知框架，此系统基于卷积神经网络和语义分割算法，可实现对盲道纹理、动态障碍物以及交通标识牌的实时检测与分类，该系统可以根据用户出行的需求，运用路径规划算法生成最优导航策略，以此保证移动的安全性以及路线的效率。多模态人机交互界面运用跨模态感知设计原则，把听觉通道即骨传导音频与触觉反馈也就是可穿戴式电子皮肤阵列结合起来，形成冗余信息传输机制，语音交互模块借助文本转语音技术提供实时环境描述，而触觉界面利用空间编码振动模式传递障碍物的方位以及接近速率参数，降低用户认知负荷。

盲人智能眼镜的研究取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。未来，通过持续的技术创新、用户体验优化和产业协同发展，有望为视障人群提供更加完善、可靠的辅助工具，帮助他们更好地融入社会，实现生活的自立与自主 。

参考文献：

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大学生创新创业训练计划项目项目名称：盲人智能眼镜项目编号：S20241020600