基于AR技術設計盲人模擬導航系統設計

師強強 李麗新 磨旋禮 佟勝偉 彭相澍 張利來

【摘要】這是一項基于增強現實與智能設備服務于有視力障礙的人群的方法與系統。其利用現如今火熱的AR技術通過“無縫”連接集成的新技術，使三維立體的圖形通過感知器官來反饋給盲人，能真真切切的感受現實世界。通過AR設備與大腦芯片之間不間斷的信息傳遞互換，讓患者的出行可以無限接近于正常人。

【關鍵詞】AR技術 導視系統 信息化

一、引言

AR技術又稱增強現實技術，它是通過圖形圖像技術將所有的虛擬物體與現實結合的技術。隨著AR技術的不斷發展，都想把AR技術應用到各領域。基于AR技術的盲人導航系統是將增強現實技術和導航系統相結合，使盲人只需佩戴智能設備就能感知現實世界，出行不需要他人幫助或者導盲犬來輔助。完完全全可以脫離他人，達到能獨立完成一個正常人能完成的事。極大程度的減輕了出行的不便與負擔，另一程度上可以說解放了導盲犬。絕大部份的群體接觸不到這樣導盲犬的服務。想要真正讓盲人看到真實世界，需要這樣一種方法和系統來完成。

二、項目設計

1、問題分析

（1）大部分的導視系統都存在不同程度的導航誤差，數據不能實時更新顯示。

（2）在導航時身邊出現的人或事是否能實時傳輸給智能設備，以及快速提供實時畫面給盲人，是否存在延時傳輸。

（3）此系統是否簡單易操作，存在設備電量不足或信號異常情況下怎么進行處理。

（4）智能設備造價是否足夠經濟實惠能以致于滿足低收入群體，進而有較好的普及度。

（5）增強現實技術現如今有很多難題沒有攻破，是否能完全自如的應用到實踐。

2、解決方案

（1）與各大導航系統實時連接，數據實時更新整合，達到最優最快最正確，避免較大的誤差。

（2）智能設備搭配能高速處理數據的芯片，以及溫度傳感器，位移傳感器，磁感器，陀螺儀，來達到高采樣率、低噪音、低功耗、高抗震性。

（3）智能設備采用優質的材料達到輕盈便攜帶，優化其操作步驟，實現故障自查，以及提前警示用戶設備出現的故障，方便用戶能快速應對出現的問題。

（4）程度上提升患者的使用體驗。AR設備可以實時采集佩戴者附近的環境信息，將生成數據添加到實物上，連同實物自身信息一同被傳送到大腦芯片當中，進而給佩戴者提供極為詳細的周邊環境信息，可以極大程度上提升盲人的使用體驗。

三、系統價值

在科技信息化高速發達的今天，人們有理由享受科技的力量，提高生活質量。正是這一出發點，我們的方法與系統來彌補盲人群體先天的不足，達到另一種形式的重見光明。全世界盲人群體比較龐大，而視力障礙患者更是一個天文數字，具有巨大的商業價值。這對于我們把AR技術應用到其他行業以及相似的領域是一個領頭軍的作用，它就像一個枝丫越分越多。

四、系統技術支持

1.本系統利用多媒體、三維建模、實時數據顯示及控制、多傳感結合、實時跟蹤分析、場景結合等等一系列技術。

2.利用計算機顯示器，攝像頭攝取真實世界圖像到計算機中，進而通過計算機處理產生虛擬景象，利用類似于頭盔式顯示器（HMD）來增強用戶在感官上的沉浸感。

3.利用AR開發的工具包。

4.軟件開發包的SDK和Unity引擎。

5.與GPS、BDS、GLONASS、GALILEO四大衛星導航系統進行結合，來給AR設備提供三維坐標和速度、時間信息。

五、結語

AR技術應用于各領域，是當下科技的潮流趨勢。應用于弱勢群體，提高他們的生活參與度更是勢在必得。在用戶出行時，佩戴上具有AR技術和導航相結合的智能設備，就能獨自享受生活，解放了導盲犬，減少了其事故率，大大的提高了其生活質量。現實生活中每個盲人配備一只導盲犬，以及大多數都是低收入群體，農村偏遠地區達不到這樣的水平。還有另外一部分是年齡層比較靠后，訓練難度也極大。很有必要有這個一個系統與方法，來克服這些難題。

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基金項目：吉林建筑大學大學生創新創業訓練計劃項目，項目編號：2018S1103。