知名AR技術專家、幻實科技CEO孫謙認為:AR應用將會滲入到生活和工作的方方面面,所以對企業來說是一個很好的機遇。安防行業肯定也不會例外。隨著AR增強現實和AI人工智能等智能化技術的不斷完善,使得金融安防的事前預警變為了可能。
近幾年,虛擬現實技術非?;鸨?,很多企業開始專注增強現實的研發與應用。安防系統在很多方面都可以應用增強現實,總體的提高系統設計水平,增加系統的評價水平以及智能化水平,它在安防領域主要有以下幾種應用:
一、系統設計和設計驗證
是利用AR技術建立一個三維系統的設計效果圖。以前公安大學有個教師做過這樣一件事:屋子里要安裝報警器,就建立一個屋子的虛擬模型,然后在安裝報警器,設置探測器的探測參數,用有顏色的輻射狀的光帶來表示,例如被動紅外探測器,探測區域是不可見的、喇叭狀的、有一定角度的探測區域,這位教師就把這個錐狀的探測區用一個淡淡的顏色表示出來,以此來檢驗探測區是否有死角或漏洞。
例如主動紅外,它需要有光發射器和接收器,兩個之間實際上是有一條眼睛不接見的光線,但可以用虛擬的方式把它變成可見的,以此來判定設計是否合理。
虛擬現實中的房子和探測器是虛擬的。增強現實不同,增強現實需要先在房間內拍攝,生成一個真實的三維空間圖像,然后在設計的虛擬圖像中放入探測器,以此來調整監控區。
這個三維空間圖像與現實是完全相符的,可以自由角度觀察,例如探測器下面會出現死區,就需要采取一些彌補措施。探測器的覆蓋區域、攝像機的視場角、是否需要換焦距等等,都可以用虛擬現實表示。
探測器的靈敏度和有效范圍,同樣可以用虛擬現實表示。在設計覆蓋區的時候,可以根據相機的模糊程度來設定覆蓋區的邊界,都要切實的表現出來,并于真實環境相契合的實現同步交互。
系統設計完成后,還可以用它來做設計的驗證,系統設計和設計驗證并不完全相同。系統設計通過三維的設計模型去選擇設備、設備的功能、設備的參數,例如要在墻角裝一個90度的攝像機,在設計的時候就可以選擇90度視場角相應型號的攝像機,選擇相應的像素需求,這是設計過程。驗證過程是反向的,在已經確定了某種攝像機之后,驗證產品參數能否滿足相應的要求。
這兩種思路實際上是一個反復交替的一個過程。什么叫完整的設計?完整的設計,就是設計、驗證,然后再修正、再驗證的過程。
設計運用增強現實技術最好的一個實例,就是監控區的規劃,平安城市要裝很多攝像機,公安部的文件里也有百分之百覆蓋的指標,如何來確定設計能夠達到這些要求,利用AR技術可以實現。
例如某個路口設定一個監控區,現有的攝像機會漏拍一些信息。在路口裝很多攝像機又不現實,而且路口攝像機里面有能變焦的球機,有固定焦距不可變動的槍機,槍機和球機如何分配,如何實現槍球聯動。用AR來解決問題,將路口的實景拍下之后,在虛擬的圖像中布置攝像機,確定攝像機的型號,然后去驗證能否達到相應的要求。
用這樣的方式可以來改進或者提高監控區的規劃水平,這是第一個應用。
二、系統評價
設計驗證和系統評價看似相同,但內容的差異很大,差別就在于設計驗證的設備和功能效果是虛擬的,而系統評價雖然功能和效果是虛擬的,但設備是真實的。設計驗證和系統評價的應用場合往往也不同。
設計驗證系統是在設計和實施之前,就會進行評價、驗證,最初的設計需要初步評審的時候,會進行設計驗證。而系統評價也稱為效能評估,它是在系統運行后定期進行,對系統的實際效能進行的系統評價。
系統在建成運行以后,會發生環境的改變,例如自然環境的改變、社會環境的改變、交通環境的改變、電器環境的改變等等,當這些壞境產生變化時,系統防范的目標也會改變,系統的性能也會隨之改變,都要時時的進行系統的評價和效能的評估,以不斷的改進和完善這個系統。在系統建成和運營后,要定期的、或者在必要的時候,進行系統評價和效能的評估,以便不斷地改進和完善系統。
三、系統顯示和人機交互界面
AR技術讓效果變得更加的真實,它在系統里面會有一個大型的不顯示真實場景的攝像機,如今顯示方式人機交互界面,如果出現了報警信息或是切換圖像顯示,這些內容都會變成虛擬的,并將這種虛擬的圖像添加到真實的圖像之中。
例如某房間報警,就可以把這個房間的圖像切換出來,查看房間里報警器的狀態,同時用虛擬的方法顯示報警的房間,如果出現了其他的報警信息,或是別的情況,屏幕中就會把接連報警的過程連續地顯示出來。
如果存在入侵者,那就會顯示一個虛擬的人形,顯示他的移動線路,用虛擬入侵者的運動軌跡,顯示探測設備的探測結果。目前市場中已經有成型的產品,最典型的就是自動跟蹤,攝像機跟蹤一個圖像,它的焦點會隨著目標移動而移動,一個人在不同攝像機中真實的圖像通過增強現實的辦法,把它變成一個防范空間的一個連續的空間結構,這樣就可以把所有攝像機的圖像跟蹤在這里面實現。
這種入侵,用的并不是真人,入侵者是虛擬的,如果用圖像探測的方法來產生的報警,可以把關鍵人物的真實圖像加進去,要注意的是人物是真實的,但他的運用過程可能是虛擬的,這叫做系統的顯示和人機交互界面。
四、情景再現
情景再現,或者叫模擬案情的真實情景,在法庭科學上已經普遍應用,而且它作為法庭科學存儲最后相關影像資料,或是音視頻資料的一個部分,這在電視上也會看到,比如通過他人口述的信息和以及案情分析,可以發現、產生一個案情發生的過程。
案情分析是人們印象中的內容,可以通過增強現實來還原和模擬事情發生的過程,這個過程是做法庭作為案件審理證據驗證一種方式,虛擬的情境與當時的事情相同,有助于司法庭審的進行,目前通過增強現實進行案情模擬已經是很成熟的應用。所以說前面在每個應用之中都會提到,VR技術已經應用很多年,而AR的出現使得這種應用提高到一個新的階段。
總結
增強現實作為一個新型的人機接口和仿真工具,受到了安防行業熱切的關注,得到了廣泛的應用,顯示出增強現實巨大的市場潛力,充分的發揮了創造力,是人類智能的一種擴展,提供了各種各樣的應用,對生產生活都產生了很深遠的影響。
隨著技術的不斷發展,AR也將不斷的增強,特別是隨著輸入和輸出設備的價格不斷下降,隨著視頻顯示質量的提高,功能強大且易于使用的軟件越來越實用化。AR的應用必將日益增長。
總體而言,增強現實在中國處于起步階段,許多虛擬現實領域的企業已經開始轉入或專注于“增強現實”的研發和應用。這為安防領域的應用提供了充分的條件,安防行業自身也要開發具有獨特特點的工具集、設備圖形、圖像庫及各種設備功能參數的描述方法,讓安防領域的應用更加豐富多彩。