基于AR技術(shù)設(shè)計(jì)盲人模擬導(dǎo)航系統(tǒng)的研究

柴立鑫　王祥瑞　杜斌　王一涵　張浩　王光昕

【摘要】在未來(lái)AR技術(shù)發(fā)展的越來(lái)越成熟，就可以將AR技術(shù)應(yīng)用與導(dǎo)航儀器上。這樣當(dāng)弱視力人群佩戴相關(guān)的設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)的為用戶將眼前的景物信息化和增強(qiáng)化，播放的聲音也與所看到的景物保持同步;實(shí)時(shí)的分析出距離較遠(yuǎn)或字體較小的文字，后期如果制造完善還可以將所識(shí)別出的文字轉(zhuǎn)化成多種語(yǔ)言。

【關(guān)鍵詞】AR技術(shù) 智能設(shè)備

一、引言

據(jù)調(diào)查，世界衛(wèi)生組織給出2010年的數(shù)據(jù)，中國(guó)盲人達(dá)824.8萬(wàn)人，低視力人群達(dá)6727.4萬(wàn)人，這兩者稱為視力殘疾總和為7551.2萬(wàn)人，我國(guó)盲人數(shù)量與其他國(guó)家相比，數(shù)量是最多的國(guó)家，每年新增盲人數(shù)量45萬(wàn)人，估計(jì)到目前為止，中國(guó)的盲人可能超過(guò)1400萬(wàn)人。隨著盲人的數(shù)量不斷的增加，面對(duì)這樣需要關(guān)懷的人群，國(guó)家和社會(huì)對(duì)盲人群體的社會(huì)保障和公共服務(wù)已經(jīng)有了很大完善，社會(huì)也在努力構(gòu)建“殘健同行”的和諧人文環(huán)境。雖然一些科研機(jī)構(gòu)發(fā)明了一些幫助盲人行走的工具：導(dǎo)盲棍、導(dǎo)盲鞋、等產(chǎn)品。但在當(dāng)今快速發(fā)展的世界，人類生活中大約85%以上的信息是通過(guò)視覺獲得的，因此信息時(shí)代的盲人如何跟上信息社會(huì)的前進(jìn)步伐繁忙的交通環(huán)境下，這些產(chǎn)品，事實(shí)上，存在諸多的干擾因素，使得不能有效的幫助到盲人。

二、科技發(fā)展的水平

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深入研究和發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，簡(jiǎn)稱 VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱 AR）技術(shù)利用多媒體設(shè)備、三維建模技術(shù)、多傳感器、實(shí)時(shí)的視頻顯示和控制和實(shí)時(shí)追蹤等高新技術(shù)手段的相互配合下，發(fā)展到了一定的水平。

其中虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）就是計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)和一些控制器等設(shè)備，來(lái)建立出三維的虛擬世界，靠外穿戴設(shè)備體驗(yàn)虛擬的現(xiàn)實(shí)世界，通過(guò)刺激感官的神經(jīng)末梢，給用戶提供一個(gè)關(guān)于聽覺、視覺、觸覺等感官的真實(shí)感受，可以無(wú)限制的加以觀察三維空間內(nèi)的虛擬世界，讓用戶有身臨其境一般的感覺，對(duì)眼前所看到的事物信以為真?，F(xiàn)如今VR技術(shù)應(yīng)用所涉及的領(lǐng)域有教育、游戲、電影、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域。

在基于VR技術(shù)的不斷發(fā)展過(guò)程中，出現(xiàn)了可用性更加廣泛的AR技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）是通過(guò)計(jì)算機(jī)和一些相關(guān)設(shè)備將現(xiàn)實(shí)世界原有的一些信息進(jìn)行模擬仿真處理疊加在現(xiàn)實(shí)世界中，同樣虛擬信息也可以加入在其中，最后綜合處理成可以被人體感官所感知的達(dá)到一種超越現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，AR技術(shù)是將計(jì)算機(jī)合成的虛擬環(huán)境與正式世界融為一體的，增強(qiáng)用戶對(duì)真實(shí)環(huán)境的認(rèn)識(shí)。而非以虛擬世界代替真實(shí)世界。

三、科學(xué)技術(shù)的支撐

雖然國(guó)內(nèi)的AR技術(shù)還在不斷的發(fā)展中，國(guó)外的AR頭戴顯示裝備精良，配有先進(jìn)的全息處理器高精度傳感器和景深探測(cè)頭等高端設(shè)備。其AR技術(shù)可實(shí)現(xiàn)功能：實(shí)時(shí)環(huán)境掃描、實(shí)時(shí)三維建模和全息圖像地交互。

AR技術(shù)還可將靜態(tài)的文字和圖片等可是信息立體化，增強(qiáng)弱視力者的閱讀，增加趣味性和互動(dòng)性。后期設(shè)備可以加上人工智能語(yǔ)音提示這方面的軟件，將所看到的文字提取加以處理和播放，更加有方便他們的生活方式。

四、項(xiàng)目可行性分析

在未來(lái)AR技術(shù)發(fā)展的越來(lái)越成熟，就可以將AR技術(shù)應(yīng)用與導(dǎo)航儀器上，首先利用移動(dòng)終端攝像頭對(duì)準(zhǔn)面前的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，攝像頭攝取的現(xiàn)實(shí)世界圖像實(shí)時(shí)的傳送到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)快速的將圖像進(jìn)行加工和處理，之后利用多媒體設(shè)備、三維建模技術(shù)、實(shí)時(shí)的視頻顯示和控制和實(shí)時(shí)追蹤等高新技術(shù)手段的相互配合，最后處理后的圖像會(huì)顯示在顯示器上。

這樣當(dāng)弱視力人群佩戴相關(guān)的設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)的為用戶將眼前的景物信息化和增強(qiáng)化，播放的聲音也與所看到的景物保持同步;實(shí)時(shí)的分析出距離較遠(yuǎn)或字體較小的文字，后期如果制造完善還可以將所識(shí)別出的文字轉(zhuǎn)化成多種語(yǔ)言。

AR技術(shù)強(qiáng)調(diào)復(fù)原人類視覺功能甚至是加強(qiáng)其功能，再利用其技術(shù)的一大特點(diǎn)：實(shí)時(shí)交互性。便可實(shí)現(xiàn)：無(wú)需手動(dòng)，自動(dòng)就能識(shí)別和追蹤物體;自動(dòng)的跟蹤并對(duì)其周圍真實(shí)環(huán)境進(jìn)行3D建模，借助虛擬場(chǎng)景與真實(shí)環(huán)境融合的設(shè)備便可實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王寅.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用探討.