基于AR技术设计盲人模拟导航系统设计

师强强 李丽新 磨旋礼 佟胜伟 彭相澍 张利来

【摘要】这是一项基于增强现实与智能设备服务于有视力障碍的人群的方法与系统。其利用现如今火热的AR技术通过“无缝”连接集成的新技术，使三维立体的图形通过感知器官来反馈给盲人，能真真切切的感受现实世界。通过AR设备与大脑芯片之间不间断的信息传递互换，让患者的出行可以无限接近于正常人。

【关键词】AR技术 导视系统 信息化

一、引言

AR技术又称增强现实技术，它是通过图形图像技术将所有的虚拟物体与现实结合的技术。随着AR技术的不断发展，都想把AR技术应用到各领域。基于AR技术的盲人导航系统是将增强现实技术和导航系统相结合，使盲人只需佩戴智能设备就能感知现实世界，出行不需要他人帮助或者导盲犬来辅助。完完全全可以脱离他人，达到能独立完成一个正常人能完成的事。极大程度的减轻了出行的不便与负担，另一程度上可以说解放了导盲犬。绝大部份的群体接触不到这样导盲犬的服务。想要真正让盲人看到真实世界，需要这样一种方法和系统来完成。

二、项目设计

1、问题分析

（1）大部分的导视系统都存在不同程度的导航误差，数据不能实时更新显示。

（2）在导航时身边出现的人或事是否能实时传输给智能设备，以及快速提供实时画面给盲人，是否存在延时传输。

（3）此系统是否简单易操作，存在设备电量不足或信号异常情况下怎么进行处理。

（4）智能设备造价是否足够经济实惠能以致于满足低收入群体，进而有较好的普及度。

（5）增强现实技术现如今有很多难题没有攻破，是否能完全自如的应用到实践。

2、解决方案

（1）与各大导航系统实时连接，数据实时更新整合，达到最优最快最正确，避免较大的误差。

（2）智能设备搭配能高速处理数据的芯片，以及温度传感器，位移传感器，磁感器，陀螺仪，来达到高采样率、低噪音、低功耗、高抗震性。

（3）智能设备采用优质的材料达到轻盈便携带，优化其操作步骤，实现故障自查，以及提前警示用户设备出现的故障，方便用戶能快速应对出现的问题。

（4）程度上提升患者的使用体验。AR设备可以实时采集佩戴者附近的环境信息，将生成数据添加到实物上，连同实物自身信息一同被传送到大脑芯片当中，进而给佩戴者提供极为详细的周边环境信息，可以极大程度上提升盲人的使用体验。

三、系统价值

在科技信息化高速发达的今天，人们有理由享受科技的力量，提高生活质量。正是这一出发点，我们的方法与系统来弥补盲人群体先天的不足，达到另一种形式的重见光明。全世界盲人群体比较庞大，而视力障碍患者更是一个天文数字，具有巨大的商业价值。这对于我们把AR技术应用到其他行业以及相似的领域是一个领头军的作用，它就像一个枝丫越分越多。

四、系统技术支持

1.本系统利用多媒体、三维建模、实时数据显示及控制、多传感结合、实时跟踪分析、场景结合等等一系列技术。

2.利用计算机显示器，摄像头摄取真实世界图像到计算机中，进而通过计算机处理产生虚拟景象，利用类似于头盔式显示器（HMD）来增强用户在感官上的沉浸感。

3.利用AR开发的工具包。

4.软件开发包的SDK和Unity引擎。

5.与GPS、BDS、GLONASS、GALILEO四大卫星导航系统进行结合，来给AR设备提供三维坐标和速度、时间信息。

五、结语

AR技术应用于各领域，是当下科技的潮流趋势。应用于弱势群体，提高他们的生活参与度更是势在必得。在用户出行时，佩戴上具有AR技术和导航相结合的智能设备，就能独自享受生活，解放了导盲犬，减少了其事故率，大大的提高了其生活质量。现实生活中每个盲人配备一只导盲犬，以及大多数都是低收入群体，农村偏远地区达不到这样的水平。还有另外一部分是年龄层比较靠后，训练难度也极大。很有必要有这个一个系统与方法，来克服这些难题。

参考文献：

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[2]慈松.能量信息化和互联网化管控技术及其在分布式电池储能系统中的应用[J].中国电机工程学报，2015，35（14）：3643-3648.

[3]杨梦阳，牛笑，赵兵兵.增强现实技术（AR）下建筑初步微课制作之探究[J].教育教学论坛，2018（43）：92-93.

基金项目：吉林建筑大学大学生创新创业训练计划项目，项目编号：2018S1103。