3个15岁少年花100美元造AI眼镜,精准助力视障学生

发布时间:2025-12-28 17:42  浏览量:2

硅谷的科技公司动辄砸数十亿研发可穿戴AI产品,而在不远处的圣克拉拉,三个15岁的少年用不到100美元,就造出了一款能改变视障学生命运的AI智能眼镜。

这三位少年分别是阿克希尔·纳戈里(Akhil Nagori)、埃文·孙(Evann Sun)和卢卡斯·盛文·严(Lucas Shengwen Yen),他们研发的“文本转语音AI智能眼镜”,能实时将文字转化为语音,帮视障学生轻松获取阅读材料。凭借这款原型产品,三人在顶尖科学竞赛中斩获1万美元奖金,用少年人的热爱与坚持,书写了一段硬核创新故事。

这款AI眼镜的诞生,源于纳戈里一次去印度的探亲经历。他的伯祖父是视障人士,从事收银员工作,身边堆满了装满盲文收据的盒子,每次核对都要逐行摸索,过程繁琐又耗时。

“看到他那样辛苦,我就想,一定有更简单的办法,不用这么折磨人。”纳戈里说。正是这份共情,让他萌生了研发辅助工具的想法。随后,他联合同学孙和严,确定了核心目标——为视障学生打造一款简单、低成本的文本转录工具,让他们能轻松阅读各类学习材料。

经过约五个月的打磨,三人完成了产品原型,并在10月将其提交至“赛默飞世尔科学青年创新挑战赛”(Thermo Fisher Scientific Junior Innovators Challenge),最终成功斩获1万美元大奖。

这款AI智能眼镜看似小巧,却凝聚了三人大量的心血。他们不仅要攻克硬件设计、软件研发、数据测试三大难关,还要在低成本前提下保证产品实用性。

在硬件方面,三人用Fusion 360(一款CAD设计软件)设计眼镜框架,再通过3D打印制作成型。“我们先调研了初高中学生的平均眼镜尺寸,因为要把所有组件都集成在眼镜上,必须为每个零件定制安装区域。”孙介绍道。

最终成型的眼镜包含摄像头、电池、扬声器和一块名为“树莓派”(Raspberry Pi,一款小型电脑主板)的核心组件,还配有一个微型开关。考虑到学生需要全天在校使用,三人特别关注电池续航问题,在小体积电池的选型和功耗控制上反复优化。

软件研发是核心难点。三人自定义训练了一个卷积循环神经网络(CRNN),训练数据集包含800张从课本和其他教学材料中收集的图像。为了适配真实学习场景,他们特意选取了彩色图像和不同字体的文本——这些都是课本的典型特征。

“我们还在三种不同光照条件下拍摄图像,模拟教室、弱光和户外环境,确保眼镜在各种场景下都能正常工作。”纳戈里补充道。

经过反复测试,这款眼镜的文本转语音准确率超过90%,平均加载时间仅13秒。其工作原理简单高效:通过摄像头拍摄文本,提取文字信息后转化为音频,再通过眼镜框架内置的微型扬声器播放出来。

虽然最终斩获大奖,但三人的创新之路并非一帆风顺。“我们熬了很多个通宵。”纳戈里回忆道。最惊险的一次,是在前往竞赛现场的途中,眼镜突然出现严重故障。

“飞机上,我们发现树莓派上的一些焊接点脱落了。没有焊接,所有组件都无法工作,眼镜根本启动不了。当时我们都慌了。”严说。幸运的是,抵达后,严的父亲立刻找了最近的五金店买了电烙铁。三人戴上口罩,凑在一起连夜抢修,终于在 presentation 前修复了设备。

值得一提的是,三人最初甚至没有获得竞赛提名。好在州级评委偶然看到了他们的项目,发现了其背后的价值,最终给了他们参赛机会。“这次经历让我们明白,即使一开始没能得到想要的结果,只要努力坚持,就一定能变得更好,迎来转机。”孙感慨道。

“赛默飞世尔科学青年创新挑战赛”是顶尖的STEM(科学、技术、工程、数学)研究竞赛,参赛门槛极高:中学生需先参加地方科技或工程博览会,获得前10%提名的选手才能申请全国赛;全国约2000名提名选手申请,最终仅300人入选,再经过筛选,只剩30人能前往华盛顿特区进行展示和挑战。

除了团队获得的1万美元奖金,纳戈里还斩获了“赛默飞世尔科学领导力奖”,孙则凭借该发明获得“莱梅尔森基金会创新奖”及1万美元奖金。

目前,这款AI眼镜仍处于原型阶段,但三人已有了明确的推广计划。他们获得了5000美元资助,用于产品规模化生产。“我们正在推进眼镜在加州的普及工作,现在我的车库里有一台大型3D打印机,还有30块树莓派、30个摄像头和30块电池,随时准备批量制作。”纳戈里说。

从关注亲人的困境出发,用低成本实现硬核创新,再凭借坚持与热爱逆袭获奖、推进公益普及——三个15岁少年的故事,不仅展现了青少年的创新潜力,更让我们看到:科技的本质,是用温暖解决真实的问题。