增強現(xiàn)實眼鏡在物流揀選中的應用

朱春雪 王勝男

(北京物資學院 北京 101149)

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增強現(xiàn)實眼鏡在物流揀選中的應用

朱春雪 王勝男

(北京物資學院 北京 101149)

增強現(xiàn)實是在虛擬現(xiàn)實基礎上發(fā)展起來的新技術，是一種通過計算機系統(tǒng)提供虛擬信息來增強用戶對現(xiàn)實世界感知的技術。本文在對增強現(xiàn)實技術的核心技術和主要特點以及現(xiàn)代物流倉儲揀選的存在的問題分析的基礎上，對增強現(xiàn)實眼鏡在物流揀選中的技術應用和實現(xiàn)方法做出了具體的研究。

增強現(xiàn)實技術；物流揀選；智能眼鏡

一、引言

近年來，隨著谷歌眼鏡的推出，各種可穿戴的智能設備層出不窮，它成為當前以及未來一段時間信息通信技術的熱點。可穿戴的設備是指把這些進行過智能化設計的設備直接穿戴或者整合在穿戴者的身上。和傳統(tǒng)的電子設備相比較，可穿戴的智能設備不但具有攜帶方便和交互性好的優(yōu)點，更有智能計算等特點。增強現(xiàn)實眼鏡物流揀選中，不但可以解放人們的雙手，在物流揀選中提高工作人員的揀選效率。還可以通過智能計算降低人工查找的出錯幾率。

二、增強現(xiàn)實技術

增強現(xiàn)實(Augmented Reality,簡稱AR)一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術，是虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)技術的一個重要分支,也是近年來的一個研究熱點。現(xiàn)在的增強現(xiàn)實技術將虛擬環(huán)境和現(xiàn)實環(huán)境通過顯示、傳感、計算機圖形和多媒體等多種技術融為一體，讓用戶相信虛擬環(huán)境就是在其周圍的真實環(huán)境。

(一)增強現(xiàn)實技術的核心技術。增強現(xiàn)實技術，不僅展現(xiàn)了真實世界的信息,而且將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息相互補充、疊加。這種技術的發(fā)展與多媒體、三維建模、實時視頻顯示及控制等多種技術有這緊密的聯(lián)系，其中核心技術包括以下幾種：

1.虛擬現(xiàn)實技術。AR眼鏡用戶可以通過透明的護目鏡看到整個真實的世界，由計算機生成的虛擬世界圖像也投射到護目鏡上，給人造成一種真實世界與虛擬世界相結合的增強現(xiàn)實環(huán)境，從而使用戶“看”到的物理世界景象超出用戶的日常經(jīng)驗之外。這種增強的信息可以是在真實環(huán)境中與之共存的虛擬物體，也可以是實際存在物體的非幾何信息。

2.跟蹤和定位技術。增強現(xiàn)實需要通過定位進行交互,所以能夠精確的知道用戶的位置和視角的方向是非常重要的.在室內,通常是通過放在基準位置上的標記跟蹤真實的對象,從而擴大跟蹤范圍；在室外一般是通過GPS實時跟蹤用戶的位置.也可以通過環(huán)境數(shù)據(jù)庫跟蹤周圍建筑物的預知視圖,和視頻進行匹配。

3.傳感與識別技術。要實現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實世界的融合，必須首先對現(xiàn)實世界的信息進行精確掃描，通過攝像頭和傳感器等設備獲得現(xiàn)實世界的精確信息，通過計算機智能識別確定用戶和現(xiàn)實中各個因素的關系，并以此作為虛擬世界各要素產生和投放的重要判據(jù)。

(二)增強現(xiàn)實的主要特點

1.真實世界和虛擬世界的信息集成。虛擬現(xiàn)實技術可構造一種虛擬和現(xiàn)實世界結合的新環(huán)境，它包含了虛擬和真實兩個環(huán)境的要素。無論是在現(xiàn)實世界中添加虛擬的要素，還是在虛擬世界上疊加真實世界，最終形成了增強現(xiàn)實環(huán)境都是一個真實與虛擬相合成的新環(huán)境。

2.具有實時交互性。在增強現(xiàn)實的環(huán)境中，用戶不是簡單的對著虛擬的環(huán)境交流，也不受現(xiàn)實環(huán)境的限制，而是將自己和周圍的對象進行融合，并能夠將交互行動從一個點擴展到全部的環(huán)境。

3.在三維尺度空間中增添定位。增強現(xiàn)實眼鏡需要通過實時計算出攝像機的影像位置和角度，虛擬圖像在真實場景中的位置進行定位，來實現(xiàn)虛擬和真實世界更自然的融合。

三、增強現(xiàn)實眼鏡

增強現(xiàn)實眼鏡就是一種基于增強現(xiàn)實技術的可穿戴眼鏡，它是通過頭戴的顯示設備、跟蹤系統(tǒng)、移動計算能力等組件集合在一起形成的一種可穿戴設備，這種設備可以將真實世界和電腦圖形結合起來，可以通過系統(tǒng)將與所需東西有關的信息通過顯示設備顯示在眼前。并且，眼鏡所反映的信息會隨著人的位置的變動有所變動。

(一)增強現(xiàn)實眼鏡在物流揀選中的應用。傳統(tǒng)的倉庫都有其對應的倉儲管理系統(tǒng)，從而將訂單需求、庫存、進庫、出庫等信息通過倉儲管理系統(tǒng)進行記錄，形成一個信息化程度較高的系統(tǒng)。但是目前的信息表現(xiàn)形式還是紙質的文字為主，倉庫的揀選人員面對紙質或電子的文字信息，需要消耗大量的時間來理解、消化這些信息，從而有可能導致倉儲揀選中效率的低下和倉儲揀選出錯率的提高。據(jù)估算，倉儲運營成本大約占總物流成本的20%，而其中揀貨成本又占倉儲成本的55%～65%，所以降低揀選成本是降低倉儲成本一個有效的辦法，而增強現(xiàn)實技術就是大幅度降低成本的一個有效的辦法。

AR技術運用到倉儲揀選系統(tǒng)中可以有效的優(yōu)化揀選程序，并比傳統(tǒng)的揀貨程序更快更精準。增強現(xiàn)實眼鏡能夠快速的識別商品的能力，幫助倉庫的揀選人員能夠快速準確的揀選貨物。增強現(xiàn)實眼鏡在技術方面應用方面就是通過傳感器識別與某項貨物有關的相關物品，并且識別貨物的編碼來查找貨物，眼鏡配置的隨身計算機可以顯示貨物所在的位置，以虛擬要素的形式表現(xiàn)出來，并且與倉儲揀貨員所處的實際環(huán)境相結合，從而給倉庫管理員一個形象具體的、簡單快捷的信息表達。

(二)增強現(xiàn)實眼鏡的實現(xiàn)方法。增強現(xiàn)實眼鏡進行智能揀選主要是與訂單揀選軟件相結合來使用的。首先訂單揀選軟件提供了實時的物品識別、條碼閱讀、室內導航和無縫的信息識別集成。其技術的實現(xiàn)方法主要是以下幾點：首先，倉庫揀選人員通過智能眼鏡的通過智能眼鏡的圖像傳感器進行工作人員的身份確認。確認完成后，倉儲揀選人員通過眼鏡掃描揀選訂單，掃描后智能眼鏡的內置計算機系統(tǒng)會分析訂單中的信息。其次，分析貨物的位置信息，智能眼鏡通過定位追蹤技術定位訂單中貨物的位置、數(shù)量等信息，并通過增強現(xiàn)實技術將揀選人員要揀選的貨物的貨架位置、位置以及數(shù)量和下一個要揀選的貨物通過虛擬的圖形顯示在揀選人員的眼前，揀選人員根據(jù)虛擬的位置找到目標的貨物。

(三)增強現(xiàn)實眼鏡揀選的優(yōu)點。增強現(xiàn)實技術給揀選人員帶來了一下的好處：首先，增強現(xiàn)實眼鏡的揀選可以解放揀選人員的雙手。傳統(tǒng)的倉儲揀選需要手持PDA進行掃描，但是，增強現(xiàn)實眼鏡可以直接通過眼鏡進行掃描，釋放揀選人員的雙手；其次，增強現(xiàn)實眼鏡可以降低出錯率。通過增強現(xiàn)實眼鏡進行無紙化作業(yè)，揀選人員無需自己尋找貨物的各種信息，智能眼鏡的系統(tǒng)自動分析貨物信息，降低了揀選人員的識別差錯。最后，增強現(xiàn)實眼鏡的揀選可以提高揀選人員的工作效率，據(jù)DHL增強現(xiàn)實技術在倉儲中的應用測試表明通過增強現(xiàn)實眼鏡，揀選人員的揀選的效率提高了25%。

四、總結

本文在對增強現(xiàn)實技術的核心技術和主要特點以及對現(xiàn)代物流倉儲揀選的存在的問題分析的基礎上，對增強現(xiàn)實眼鏡在物流揀選中的技術應用和實現(xiàn)方法做出了具體的研究，旨在推動增強現(xiàn)實技術在物流中的應用。

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朱春雪(1992-)，女，漢族，河南濮陽人，學生，碩士研究生在讀，研究方向，資源優(yōu)化配置；王勝男(1993-)，女，漢族，山東煙臺人，學生，碩士研究生在讀，北京物資學院，研究方向：資源優(yōu)化配置。