基于增強現實技術的船舶監管新模式

孫 星 王 偉

當前，隨著新一代信息技術的蓬勃發展，信息技術的跨界融合滲透成為新常態，準確把握新一代信息技術的發展動態和趨勢，充分利用新技術的優勢為海事監管服務，探索海事監管新模式，促進海事高質量發展，實現“一流海事服務、一流航海保障、一流海事隊伍、一流設施裝備、一流國際影響”的發展目標，成為新時代海事管理工作者的新課題。

增強現實技術

增強現實（AR）是一種在屏幕上把虛擬世界融入現實世界并進行互動的技術。增強現實廣泛運用了多媒體、三維建模、智能交互、傳感等多種技術手段，將計算機生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應用到真實世界中，被人類感官所感知。通過AR技術，真實的環境和虛擬環境可以疊加到同一畫面或者空間。

增強現實與虛擬現實（VR）有所不同。增強現實技術把虛擬信息（物體、圖片、視頻、聲音等等）融合在現實環境中，將現實世界更豐富。而虛擬現實使用戶沉浸在一個完全虛擬的合成環境中，無法看到真實環境；利用雙目視覺原理，虛擬世界在眼鏡中是3D立體的。兩者對浸沒感的要求、應用的側重領域都有區別。

移動式顯示增強技術不僅將圖像添加到真實環境中，而且要根據用戶頭部和眼睛的運動實時更新，為了實現這一目的，顯示增強技術需要三個基本組件：頭戴式設備（通常為眼鏡形式）、跟蹤系統、移動計算系統。

典型的AR智能眼鏡借助于一體化搭載的采集、傳感、顯示、傳輸單元，使AR智能眼鏡成為移動的現場畫面采集和傳輸終端，通過第一視角使身處各地的人員可以緊密協調、自然交互；另一方面通過影像建模并與后方服務器支持，在現實畫面中疊加顯示智能化的虛擬信息，透過一個屏幕就可以看到虛擬世界和現實世界結合的畫面。

增強現實技術在船舶監管中的應用場景

AR智能眼鏡體積小、可穿戴、可語音操控，解放了操作人員的雙手。與傳統的執法記錄儀、手機相比，AR智能眼鏡具備互動性強、智能程度高、提供信息豐富、穿戴舒適等優點，在船舶監管中應用潛力巨大。

圖1 各種不同的AR智能眼鏡設備

1、非接觸安全檢查

在當前新冠肺炎疫情防控常態化形勢下，海事監管方式的轉型升級也急需新技術的支撐和保障。通過為船舶提供AR智能眼鏡，海事執法人員能以如“身臨其境”的方式，實現對船舶文書、相關設備的檢查，而且信息系統的互聯能夠使得船舶、公司、海事、港口等多方能夠實現聯合檢查、信息交互、監督確認，為多形態、全方位的海事共治提供有力支撐。

2、安檢技術支持

AR智能眼鏡的智能識別功能可以結合后臺數據庫判斷船舶證書真偽，并識別船舶建造年代、噸位、主尺度等有關信息，準確判斷適用的公約、規范條款。在檢查中，結合當前取景框內的設備識別，向安全檢查人員提供針對性技術支持。

3、遠程專家系統

AR智能眼鏡可以與岸基進行實施視頻聯線，并針對性傳輸文字、圖片等細節信息。這些信息能夠直觀地在岸基給專家展示。岸基專家在AR管理后臺可以與佩戴AR智能眼鏡的前方執法人員建立實時通訊，指導安全檢查等任務的順利實施。

圖2 安檢技術支持

4、人員資質檢查

利用AR智能眼鏡的人臉識別功能可以快速實現船員、危險品“兩員”等人員的資質檢查工作，實現現場檢查過程中完成船員適任的抽查，大大提高準確率、縮短檢查時間。

圖3 遠程專家系統

圖4 人員資質檢查

圖5 危險品監管

5、危險品監管

結合后臺數據庫支持，AR智能眼鏡可以快速識別各類危險貨物的種類，并提供危險貨物的積載、隔離、包裝、裝箱的要求和檢查要點，有效提高監管要素的針對性和工作效率。

6、搜救指揮與協調

AR智能眼鏡能夠快速搭建多方信息交互平臺，在搜救指揮工作中，能夠快捷傳輸現場執法人員的第一視角畫面，為岸基專家提供決策支持，同時專家端還可以借助聚焦、鎖定、標記等功能對傳輸畫面中的重點信息進行突出顯示或標記，讓眼鏡兩端都能夠身臨其境，提高指揮效率。

7、培訓、交流與過程記錄

借助信息交互功能和過程記錄功能，AR智能眼鏡能夠成為現場執法人員的培訓平臺，新任檢查人員可以通過AR智能眼鏡錄制的視頻直觀感受整個安檢過程，在初次履行檢查任務時，也可通過根據語音指令開展工作，避免了巡查漏點、檢查漏項等問題。此外，督查人員也可以隨時通過云端查看執法情況，或實時監督現場執法過程，避免執法過程中出現不規范、不廉政行為。

應用展望

近期，山東海事局執法人員佩戴AR智能眼鏡對某輪進行安全檢查，在AR智能眼鏡上加載生活污水排放檢查模塊，依據模塊提示的要求對各個監管要素進行逐一檢查，核實船舶的生活污水處理裝置為集污艙，可在最近距陸地12海里以外，向海洋排放未經處理的生活污水，但是該輪生活污水的排放位置在領海基線以內，不滿足排放要求。船員辯解稱當日排放僅是記錄錯誤，并沒有進行非法排污。針對這一現場難以解決的難題，執法人員再次運用AR智能眼鏡的遠程協助功能向平臺尋求支持，平臺對該輪當日的航跡進行分析，發現該輪全天航行于領海基線以內，船員不得不承認了排放行為。

科學技術的進步總是不斷改變著人們的生活和工作方式，海事監管行為也不例外。打造業務協同、運行高效、技術領先、智能完備的新型海事監管體制機制，離不開對新技術的探索和嘗試。在新型信息化技術帶來無限可能的同時，也要注意到以下問題：

第一，未來信息技術在海事監管中的應用不可能是孤立零散的。任何技術或裝備的引進，都要考慮與其他設備、平臺的數據融合、管理融合，打造海事智能管控一體化平臺，并不斷的予以擴充完善，才能有機的納入新技術、新設備。

第二，基于信息技術的海事監管模式不僅僅是硬件問題，更是監管模式的創新和探索。新技術的引進不可避免地改變工作方式，改變業務布局，海事業務層面軟硬件的升級改造必須同時提升。

第三，信息化實際上是一個雙刃劍，在帶來很多便利的同時，其安全問題也非常重要。海事信息網絡由多個分布在不同地域的節點連接而成，業務運行需要多種終端設備（例如AR智能眼鏡）及數據系統的接入和訪問，其信息網絡安全也因此受到嚴重影響。