基于AR技術的大型地下停車場反向尋車系統設計

張維

【摘 要】隨著我國建筑、交通事業的快速發展，為滿足人們的停車需求而建立了大型地下停車場，導致出現尋車難問題。如今市場加強了對低成本、部署簡單的反向尋車系統的研究，如增強現實技術可將虛擬畫面與現實環境疊加，繼而幫助車主導航車輛具體位置。而且本文主要分析了常見大型停車場反向尋車系統及弊端，闡述了大型地下停車場反向尋車系統AR技術應用特征，并針對大型地下停車場反向尋車系統AR技術設計及實踐進行了探討，以期提高車主尋找車輛效率。

【關鍵詞】增強現實技術；大型地下停車場；反向尋車系統

由于地下停車場結構復雜、面積大，導致車主停車后，無法明確具體位置，出現停車容易、找車難情況。尤其由于車輛造型、顏色等大同小異，無法快速確定停車位置，需要花費大量的時間尋找車輛，降低車輛流轉率[1]。針對此情況，部分停車場加強了反向尋車系統的應用，但各自存在一定的弊端，導致落實情況較差。而增強現實技術能夠將虛擬信息投放在現實環境中，可直接利用手機進行進行停車位置的導航，且具有真實性，便捷性。

一、常見大型停車場反向尋車系統及弊端

大型停車場反向尋車困難問題一直存在，為解決該問題不同停車場應用相應技術加以解決，其中刷卡尋車系統較為常見。該系統通過在停車場設置多個定位終端，當車主停車后則在附近終端進行刷卡或生成條形碼，由服務器記錄位置，而當車主反向尋車時，則可在查詢終端上刷卡或生成條形碼查詢車輛位置。該種方式主要可幫助車主明確大概位置，但需其隨身攜帶卡片或條形碼，不具備智能性，且停車場布置終端會形成較大的硬件成本[2]。視頻識別尋車系統也較為常見，即通過在停車場安裝大量攝像頭，當車主反向尋車時結合查詢終端查詢車牌號，明確車輛位置，雖然操作簡單，但也需要安裝大量硬件，造價較高。此外無線網絡定位在近年來應用較為普遍，但其需增加網絡接入點的密集度，增加系統硬件成本。

二、大型地下停車場反向尋車系統AR技術應用特征

上述多項反向尋車系統均存在一定的弊端，因此在進行全新系統的設計時，應規避上述弊端，降低成本，采用停車場反向尋車系統AR技術應用則能夠減少或避免相應問題。

1.AR技術反向尋車能力

而基于增強現實技術的反向尋車系統可促使車主利用移動設備快速明確通車位置，并可智能形成尋車路線，以提高尋車效率。而且在尋車中可依據移動設備的畫面顯示，進行路線指引。

2.AR技術尋車路線立體化

增強現實技術能夠將尋車路線相關信息通過虛擬模型渲染，確保路線信息、導路信息等實現虛擬與真實停車場環境的融合，此時車主僅需使用移動設備便可獲得最佳的尋車路線。而且增強現實技術能夠依據移動設備方向和位置的變化進行指引路線的改變，提高真實性和智能性。

3.AR技術尋車路線實時化

增強現實技術在幫助車主設計最短的尋車路線后，若車主出現方向或路線錯誤，則系統會實時依據車主具體方位重新規劃尋車尋路。此外增強現實技術還可對停車場內路況實時反饋，并為其提供駛離停車場的最佳路線，避免出現擁堵。

三、大型地下停車場反向尋車系統AR技術設計及實踐

1.基于AR反向尋車系統結構設計

在進行大型地下停車場反向尋車系統設計時，需結合停車場環境、增強現實技術等進行綜合分析，將增強現實技術作為核心，輔助應用車輛探測器、視頻圖像識別技術及無線網絡定位等，以實現快速確定車輛位置。設計需注重停車場管理系統與用戶移動終端的交互，即車主可利用微信公眾平臺交互實現與停車場管理系統的交互，車主先確定自身位置后，再結合停車場管理系統確定的車輛位置進行路線規劃，采用dijkstra法，最后利用增強現實技術實現三維路線導航。

車主在利用增強現實技術進行反向尋車時，先可利用微信公眾平臺建立交互，依據平臺指示進行操作，如“開始找車”、“停車場地圖”、“停車場選擇”、“幫助”等，可直接通過開始找車功能明確車輛位置，且系統自主結合車主位置進行路線規劃。

2.基于AR反向尋車系統功能實現

基于AR反向尋車系統功能實現需滿足以下條件，如面向移動APP需要的SDK，兼容IOS/Android等主流移動設備系統，支持對周邊環境有效識別的云識別API，可接入兼容IOS/Android等主流系統的AR瀏覽器及基于Web的AR管理后臺等[3]。AR反向尋車系統可實現停車場車輛位置、車主位置的動態信息反饋，即當車主利用設備進行車輛位置尋找時，會不斷變換位置、方向等，此時需利用三維注冊技術實現定位實施跟蹤和立體成像。三維注冊技術能夠依據停車場實際環境，將其看做立方體空間結構，將定點作為空間坐標系原點，當移動設備攝像頭位置和方向變化時，依據其角度拍攝的三條空間坐標軸呈現停車場坐標軸相對應位置的圖像。此時移動設備攝像頭相當于車主的眼睛，而當攝像頭角度發生變化，其做攝取的坐標軸長短、方向也會發生變化，此時系統便可相應參數確定攝像頭所在位置，實時調整車主定位和路線規劃。路線設計時可將停車場導路交叉口和停車入口作為節點進行標記，將相鄰節點距離Dij作為權值，系統可通過車主位置查詢距離車主最近的兩個節點作為起始位置，通過車輛位置查詢距離車輛最近的兩個節點作為終止位置，計算起始位置和終止位置的最短距離。而且系統還能夠依據攝像頭坐標位置和角度確定虛擬物體的呈現位置，明確指路信息等，實現停車場三維環境注冊。此外還需注重虛擬模型與跟蹤配準技術的應用，確保系統虛擬模型與停車場真實環境結合，車主可結合攝像頭觀察到真實環境與虛擬物體、路線指引等關系。而停車場空間固定，則可采用硬件跟蹤器跟蹤配準方法實現主動跟蹤，應當將發射器和跟蹤器安裝在固定位置，明確跟蹤目標信息。最后需利用三維渲染技術將虛擬場景渲染至真實場景中，促使車主觀看到尋車信息的立體化和真實性。

在實踐應用中，車主需反向尋車時可進入微信公眾平臺輸入車牌號或車位號明確車輛位置，隨后通過定位或輸入位置方式明確車主位置，系統智能進行路線規劃，并載入增強現實實景地圖，制作三維模型后視圖美化，最后反饋路線進行導航，且可實現停車場實時路況反饋。該系統可將路線、周圍環境、路況信息等在移動設備中直觀顯示，為車主提供詳盡的信息，提高車主尋車和駕駛的舒適度。為促使車主駕駛車輛盡快離開停車場，可結合停車場攝像頭實施掃描路段信息，由云端進行數據處理，計算擁堵指數X，并將X轉換為顏色導入指路信息中，如若X≥8則路線信息為紅色，若X>4而<8，則路線信息為橙色，若X≤4則路線信息為綠色，為車主提供最合適的出口路徑，提高車位利用率。

四、結束語

綜上所述，如今大型地下停車場反向尋車難問題成為備受車主困擾的問題，且尋車時間長不利于停車場的管理效率，降低車輛流轉率。針對此種情況可結合當前先進技術進行改進，如基于增強現實技術，輔助車輛探測器、視頻圖像識別技術、三維注冊技術及無線網絡定位等實現車輛位置的確定和尋車路線規劃，且可在移動設備直觀呈現路線、周圍環境、路況信息等詳細信息，提高尋車效率。

【參考文獻】

[1]黃信兵，劉偉杰，盧偉業.基于現代傳感技術的車位引導及反向尋車系統設計研究[J].裝備制造技術，2017（3）：153-156.

[3]趙航，馬樹亮，李軍偉.大型停車場泊車引導及反向尋車智能系統研究[J].現代建筑電氣，2016，7（8）：43-47.

[3]黃華東，鄧曉紅，周亮.具有實時定位與增強現實能力的便攜式管線地理空間信息系統的設計與實現[J].城市勘測，2017（2）：46-49.