基于增強現(xiàn)實技術(shù)的船舶監(jiān)管新模式

孫 星 王 偉

當(dāng)前，隨著新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，信息技術(shù)的跨界融合滲透成為新常態(tài)，準(zhǔn)確把握新一代信息技術(shù)的發(fā)展動態(tài)和趨勢，充分利用新技術(shù)的優(yōu)勢為海事監(jiān)管服務(wù)，探索海事監(jiān)管新模式，促進(jìn)海事高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)“一流海事服務(wù)、一流航海保障、一流海事隊伍、一流設(shè)施裝備、一流國際影響”的發(fā)展目標(biāo)，成為新時代海事管理工作者的新課題。

增強現(xiàn)實技術(shù)

增強現(xiàn)實（AR）是一種在屏幕上把虛擬世界融入現(xiàn)實世界并進(jìn)行互動的技術(shù)。增強現(xiàn)實廣泛運用了多媒體、三維建模、智能交互、傳感等多種技術(shù)手段，將計算機生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應(yīng)用到真實世界中，被人類感官所感知。通過AR技術(shù)，真實的環(huán)境和虛擬環(huán)境可以疊加到同一畫面或者空間。

增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實（VR）有所不同。增強現(xiàn)實技術(shù)把虛擬信息（物體、圖片、視頻、聲音等等）融合在現(xiàn)實環(huán)境中，將現(xiàn)實世界更豐富。而虛擬現(xiàn)實使用戶沉浸在一個完全虛擬的合成環(huán)境中，無法看到真實環(huán)境；利用雙目視覺原理，虛擬世界在眼鏡中是3D立體的。兩者對浸沒感的要求、應(yīng)用的側(cè)重領(lǐng)域都有區(qū)別。

移動式顯示增強技術(shù)不僅將圖像添加到真實環(huán)境中，而且要根據(jù)用戶頭部和眼睛的運動實時更新，為了實現(xiàn)這一目的，顯示增強技術(shù)需要三個基本組件：頭戴式設(shè)備（通常為眼鏡形式）、跟蹤系統(tǒng)、移動計算系統(tǒng)。

典型的AR智能眼鏡借助于一體化搭載的采集、傳感、顯示、傳輸單元，使AR智能眼鏡成為移動的現(xiàn)場畫面采集和傳輸終端，通過第一視角使身處各地的人員可以緊密協(xié)調(diào)、自然交互；另一方面通過影像建模并與后方服務(wù)器支持，在現(xiàn)實畫面中疊加顯示智能化的虛擬信息，透過一個屏幕就可以看到虛擬世界和現(xiàn)實世界結(jié)合的畫面。

增強現(xiàn)實技術(shù)在船舶監(jiān)管中的應(yīng)用場景

AR智能眼鏡體積小、可穿戴、可語音操控，解放了操作人員的雙手。與傳統(tǒng)的執(zhí)法記錄儀、手機相比，AR智能眼鏡具備互動性強、智能程度高、提供信息豐富、穿戴舒適等優(yōu)點，在船舶監(jiān)管中應(yīng)用潛力巨大。

圖1 各種不同的AR智能眼鏡設(shè)備

1、非接觸安全檢查

在當(dāng)前新冠肺炎疫情防控常態(tài)化形勢下，海事監(jiān)管方式的轉(zhuǎn)型升級也急需新技術(shù)的支撐和保障。通過為船舶提供AR智能眼鏡，海事執(zhí)法人員能以如“身臨其境”的方式，實現(xiàn)對船舶文書、相關(guān)設(shè)備的檢查，而且信息系統(tǒng)的互聯(lián)能夠使得船舶、公司、海事、港口等多方能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)合檢查、信息交互、監(jiān)督確認(rèn)，為多形態(tài)、全方位的海事共治提供有力支撐。

2、安檢技術(shù)支持

AR智能眼鏡的智能識別功能可以結(jié)合后臺數(shù)據(jù)庫判斷船舶證書真?zhèn)危⒆R別船舶建造年代、噸位、主尺度等有關(guān)信息，準(zhǔn)確判斷適用的公約、規(guī)范條款。在檢查中，結(jié)合當(dāng)前取景框內(nèi)的設(shè)備識別，向安全檢查人員提供針對性技術(shù)支持。

3、遠(yuǎn)程專家系統(tǒng)

AR智能眼鏡可以與岸基進(jìn)行實施視頻聯(lián)線，并針對性傳輸文字、圖片等細(xì)節(jié)信息。這些信息能夠直觀地在岸基給專家展示。岸基專家在AR管理后臺可以與佩戴AR智能眼鏡的前方執(zhí)法人員建立實時通訊，指導(dǎo)安全檢查等任務(wù)的順利實施。

圖2 安檢技術(shù)支持

4、人員資質(zhì)檢查

利用AR智能眼鏡的人臉識別功能可以快速實現(xiàn)船員、危險品“兩員”等人員的資質(zhì)檢查工作，實現(xiàn)現(xiàn)場檢查過程中完成船員適任的抽查，大大提高準(zhǔn)確率、縮短檢查時間。

圖3 遠(yuǎn)程專家系統(tǒng)

圖4 人員資質(zhì)檢查

圖5 危險品監(jiān)管

5、危險品監(jiān)管

結(jié)合后臺數(shù)據(jù)庫支持，AR智能眼鏡可以快速識別各類危險貨物的種類，并提供危險貨物的積載、隔離、包裝、裝箱的要求和檢查要點，有效提高監(jiān)管要素的針對性和工作效率。

6、搜救指揮與協(xié)調(diào)

AR智能眼鏡能夠快速搭建多方信息交互平臺，在搜救指揮工作中，能夠快捷傳輸現(xiàn)場執(zhí)法人員的第一視角畫面，為岸基專家提供決策支持，同時專家端還可以借助聚焦、鎖定、標(biāo)記等功能對傳輸畫面中的重點信息進(jìn)行突出顯示或標(biāo)記，讓眼鏡兩端都能夠身臨其境，提高指揮效率。

7、培訓(xùn)、交流與過程記錄

借助信息交互功能和過程記錄功能，AR智能眼鏡能夠成為現(xiàn)場執(zhí)法人員的培訓(xùn)平臺，新任檢查人員可以通過AR智能眼鏡錄制的視頻直觀感受整個安檢過程，在初次履行檢查任務(wù)時，也可通過根據(jù)語音指令開展工作，避免了巡查漏點、檢查漏項等問題。此外，督查人員也可以隨時通過云端查看執(zhí)法情況，或?qū)崟r監(jiān)督現(xiàn)場執(zhí)法過程，避免執(zhí)法過程中出現(xiàn)不規(guī)范、不廉政行為。

應(yīng)用展望

近期，山東海事局執(zhí)法人員佩戴AR智能眼鏡對某輪進(jìn)行安全檢查，在AR智能眼鏡上加載生活污水排放檢查模塊，依據(jù)模塊提示的要求對各個監(jiān)管要素進(jìn)行逐一檢查，核實船舶的生活污水處理裝置為集污艙，可在最近距陸地12海里以外，向海洋排放未經(jīng)處理的生活污水，但是該輪生活污水的排放位置在領(lǐng)?；€以內(nèi)，不滿足排放要求。船員辯解稱當(dāng)日排放僅是記錄錯誤，并沒有進(jìn)行非法排污。針對這一現(xiàn)場難以解決的難題，執(zhí)法人員再次運用AR智能眼鏡的遠(yuǎn)程協(xié)助功能向平臺尋求支持，平臺對該輪當(dāng)日的航跡進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該輪全天航行于領(lǐng)?；€以內(nèi)，船員不得不承認(rèn)了排放行為。

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步總是不斷改變著人們的生活和工作方式，海事監(jiān)管行為也不例外。打造業(yè)務(wù)協(xié)同、運行高效、技術(shù)領(lǐng)先、智能完備的新型海事監(jiān)管體制機制，離不開對新技術(shù)的探索和嘗試。在新型信息化技術(shù)帶來無限可能的同時，也要注意到以下問題：

第一，未來信息技術(shù)在海事監(jiān)管中的應(yīng)用不可能是孤立零散的。任何技術(shù)或裝備的引進(jìn)，都要考慮與其他設(shè)備、平臺的數(shù)據(jù)融合、管理融合，打造海事智能管控一體化平臺，并不斷的予以擴充完善，才能有機的納入新技術(shù)、新設(shè)備。

第二，基于信息技術(shù)的海事監(jiān)管模式不僅僅是硬件問題，更是監(jiān)管模式的創(chuàng)新和探索。新技術(shù)的引進(jìn)不可避免地改變工作方式，改變業(yè)務(wù)布局，海事業(yè)務(wù)層面軟硬件的升級改造必須同時提升。

第三，信息化實際上是一個雙刃劍，在帶來很多便利的同時，其安全問題也非常重要。海事信息網(wǎng)絡(luò)由多個分布在不同地域的節(jié)點連接而成，業(yè)務(wù)運行需要多種終端設(shè)備（例如AR智能眼鏡）及數(shù)據(jù)系統(tǒng)的接入和訪問，其信息網(wǎng)絡(luò)安全也因此受到嚴(yán)重影響。