闫邦奇1朱春燕2水克娟1邝凯毅3叶冬青2

摘要AR智能眼镜在卫生检疫查验中的应用，是科技与海关监管融合的一次创新，利用先进的科学技术，提升海关监管能力。本文介绍了应用前景广阔的AR技术及AR智能眼镜，阐述了卫生检疫专用AR智能眼镜研发背景、技术方案、功能特点及应用，最后对AR智能眼镜在海关监管业务中的推广应用进行了展望。

关键词AR智能眼镜；卫生检疫；技术方案；功能应用

Application of AR Smart Glasses in Health Quarantine Inspection

YAN Bang-Qi1ZHU Chun-Yan2SHUI Ke-Juan1KUANG Kai-Yi3YE Dong-Qing2

AbstractThe application of AR smart glasses in health and quarantine inspection is a  innovation in the integration of scientific technology and customs supervision. It uses advanced science and technology to improve customs supervision ability.This paper introduces AR technology and AR smart glasses with broad application prospects, expounds the rd background, technical scheme, functional characteristics and application of AR smart glasses for health quarantine, and finally prospects the promotion and application of AR smart glasses in customs supervision business.

Keywords AR smart glasses;health quarantine;technical scheme;function application

随着物联网技术、小型化芯片技术的发展，社会已经进入信息化时代。各行各业的发展与创新都离不开对信息化技术的研究。海关作业正从“手续型”向“智能型”转变，这种转变离不开智慧通关体系建设，智慧通关将极大提升通关效率并保障通关安全，实现“放得更多、放得更快”。智慧通关体系建设涉及智慧监管、智慧口岸、智慧物流、智慧供应链、大数据应用、贸易安全等领域的技术发展，我们要坚持科技兴关，在技术上加强海关应对能力，提升精准监管能力，并以此兼顾对外贸易中“安全与便利，服务与监管”的要求。

当前，就卫生检疫工作而言面临着诸多困难：（1）随着经济全球化的发展，世界各地交流越来越多，口岸出入境人流物流逐年增加，在促进经济文化发展的同时，给卫生检疫工作带来了巨大威胁。人员和货物的全球化频繁流动，会导致埃博拉、鼠疫、黄热病等传染病快速传播，口岸卫生检疫防控工作愈加严峻。（2）口岸现有的快速体温筛检系统都是固定的，而出入境人员流动性强，增加了传染病防控难度。（3）卫生检疫工作量日益增加，而口岸一线卫生检疫关员有限。海关一线关员在离开查验台进行现场处置过程中，需要时刻注意其他设备报警，避免发生遗漏，必要时需对现场执法情况进行取证、记录并保存，还有很多其他作业需要完成，工作量大，需要较多的一线关员在岗协作。（4）出现突发事件时，一线关员需要与后方专家、领导沟通，后方必须要了解现场实时情况，进行专业指导、下达指示，妥善处置紧急事件，而现有的一线执法监督辅助设备还不足以保证快速有效的前后方联动。

在此背景下，海关急需配置一些可移动、多功能、科技创新型智能化辅助执法设备，这也是未来的发展主流。以科技推动海关监管改革与发展，坚持科技兴关，实现智慧监管、严防严控，切实把好国门安全。

1  AR技术及AR智能眼镜简介

AR技术，增强现实（Augmented Reality，简称 AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，能够将虚拟场景和真实世界中的场景无缝融合，并将融合后的场景呈现给用户，使用户能够通过自然的操作与虚拟世界进行实时交互，从而产生身临其境的感觉的交互式视镜仿真和信息交流[1]。它主要有三个特点：虚实融合、实时交互性、三维跟踪（即三维空间中定位增添虚拟物体）[2]。

AR智能眼镜是谷歌率先利用AR技术打造的一款带有科幻色彩的产品，也是一项拥有前卫技术的产品。作为未来智能科技产品的重要引擎，AR智能眼镜如同智能手机一样，是一种拥有独立操作系统、可通过软件实现各种功能的可穿戴智能设备[3]。目前，IT巨头们纷纷推出自己的AR眼镜，如谷歌眼镜、微软HoloLens、爱普生眼镜等[4]，眼镜的外观、功能、系统设计等可实现结构与外观专属模块化深度定制，满足各行业用户的专业需求。AR眼镜在早期更多地应用于游戏行业，也正是娱乐需求催化了AR眼镜的兴起，现在已经快速发展到各领域，在安防、医疗和旅游等行业得到实际应用，广泛地融入人们的生活和工作当中。

2  卫生检疫专用AR智能眼镜的技术方案、功能特点及应用

2.1卫生检疫专用AR智能眼镜的设计介绍

卫生检疫专用AR智能眼镜（如图1所示）是专门为国境口岸卫生检疫查验工作需求设计的，可自动匹配并采集口岸现有的红外监测、辐射监测等设备的工作图像，发送到指定人员的AR智能眼镜上的一套可穿戴式增强现实型智能设备。

图1 卫生检疫专用AR智能眼镜实物图

本设备通过智能实时视频采样压缩、终端自匹配等技术，为口岸现场关员提供同步监控视频、工作现场拍照和录像取证、后台实时监控等功能。同时，预留软件接口，可根据现场工作需求增加现场数据回传、人物和证件匹配、车牌和条码识别、远程专家视频指导等功能。

2.1.1卫生检疫专用AR智能眼镜的特点

（1）模块化设计，便于根据现场环境选用不同的穿戴式设备。

（2）H.264压缩协议，实现流畅的无线视频观看效果。

（3）通过一系列图像增强处理算法，保证在不同观看分辨率下保持相同的视频显示质量。

（4）智能采集方案，无需进行额外的开发即可实现工作视频同步。

2.1.2卫生检疫专用AR智能眼镜的产品性能

配置组件：AR智能眼镜（结构如图2所示）、充电器、数据线、内置电源（可加配外接电源模块）

（1）相机：800万像素、f2.2光圈、自动对焦

（2）显示屏：分辨率1280×720、0.25英寸LCD

（3）处理器：四核1.2GHz CortexA7

（4）系统：Android

（5）运行内存：1GB RAM、DDR2 533MHz

（6）无线连接：WIFI802.11b/g/n、BT4.0

（7）传感器：重力感应器、陀螺仪、光线感应器

图2 AR智能眼镜结构图

2.1.3卫生检疫专用AR智能眼镜的技术原理

卫生检疫专用AR智能眼镜是一款针对国境口岸卫生检疫查验需求设计的增强现实型智能设备。AR智能眼镜利用的是光学反射投影原理（HUD）（如图3所示），即微型投影仪先是将光投到一块反射屏上，而后通过一块凸透镜折射到人体眼球，实现所谓的“一级放大”，在人眼前形成一个足够大的虚拟屏幕，可以显示各种设备文本和图像数据。

2.2 卫生检疫专用AR智能眼镜的功能特点

2.2.1卫生检疫专用AR智能眼镜的主要功能

（1）作为移动执法辅助设备，自动匹配并采集口岸现有的红外监测、辐射监测等设备的工作图像，为口岸现场关员提供同步监测视频。

（2）拍照和录像取证现场执法记录功能，后台实时监控指挥联动功能。

（3）预留软件接口，可根据现场工作需求增加现场数据回传、人物和证件匹配、车牌和条码识别、远程专家视频指导等功能。

2.2.1卫生检疫专用AR智能眼镜的特点

（1）多功能一体化。兼具执法记录仪、对讲机等功能于一身，减轻一线关员佩戴辅助设备的负担，现场与后台信息交流实时有效，提高卫生检疫查验效率。

（2）具有便携性。卫生检疫专用AR智能眼镜为可穿戴设备，具有轻量化、便捷化、移动性强的特点[3]，关员穿戴比较方便，质量轻不会造成额外负担，在现场可以来回移动巡查。

（3）具有实用性。数据实时传输，保证监管到位；采用第一人称视角，确保视角准确无误，实现所见即所得；从拍照录像取证中解放现场关员的双手，使有限的人员可以处理更多的问题[5]，节约人力资源，提高查验效率。

（4）操作简单快捷。以触控操作为主，其主体侧面配有一块嵌入式触摸板，可以使用专用AR智能眼镜的全部功能，完成全部的切换、连接等操作。同时，配有一个多向便携式触摸操作手柄，与嵌入式触摸板具有完全一样的功能。

2.3 卫生检疫专用AR智能眼镜的实际应用

2.3.1报警拦截

卫生检疫专用AR智能眼镜通过系统软件自动匹配，并采集口岸现有的红外监测、辐射监测等设备（如图4所示）的工作图像，发送到AR智能眼镜上。通过智能实时视频采样压缩、终端自匹配等技术，为口岸现场关员提供同步监控视频。当监测设备出现报警提示，AR智能眼镜同步显示报警信息，现场关员根据同步到AR 智能眼镜上的报警信息，立即前往通行区域进行拦截，并通过AR智能眼镜可实时观察监测设备的更新画面，准确判断需拦截的旅客。

2.3.2移动巡查

穿戴上AR智能眼镜，现场关员可以在旅客通道进行医学巡查，不必像以往一样固定在监测设备前。当监测设备出现报警提示，AR智能眼镜同步显示报警信息，巡查关员根据实时报警信息，可以做到快速准确地拦截，提高卫生检疫查验效率。

2.3.3执法记录

AR智能眼镜具有拍照、录像等功能，可以作为执法记录仪使用。现场关员拦截待查旅客后，可启动执法记录功能，拍照或录像现场必要资料信息、查验情况等，执法记录可根据需要回传到后台服务器中储存。

2.3.4突发事件交互联动

口岸现场有突发事件（医学救助、核污染等）出现时，利用无线网络（5G/WiFi等），将现场音视频图像实时传输到后台，通过后台与现场关员多方位信息化通讯[5]，AR智能眼镜能实时记录突发事件发展情况，使专家、领导能够实时精准指挥现场处置，达到快速、准确、安全处置的目的。

3  AR 智能眼镜在海关监管中的应用展望

AR 智能眼镜在卫生检疫查验中的应用，可以降低一线关员的负担，节约人力资源，提升海关监管效率。下一步，可以增加红外监测功能，海关关员穿戴上AR 智能眼镜，可以自动监测眼前通关旅客体温。但目前技术还不够完善，增加红外监测功能的AR眼镜（如图5所示）不够轻便，有待进一步改进。

图5 具有红外监测功能的AR智能眼镜

图6 车辆监管应用展望图

AR 智能眼镜还可以应用于人员、车辆（如图6所示）和货物监管，通过加载海关后台数据以及现场证件信息，自动完成人员、车辆和货物信息认证工作，并实时将认证信息回传到AR智能眼镜中显示。

AR智能眼镜随着5G网络的迅速兴起和AR智能眼镜技术的日益发展而完善，AR智能眼镜势必会进一步融入到海关监管中，应用范围也会更加广泛，从而不断提升海关监管能力，保障国家和人民利益，守卫国门安全。

参考文献

[1] 吴雪薇,王利双,张盈盈.增强现实技术发展趋势研究[J].科技视界,2019,(30):223-224.

[2]蔡苏,王沛文,杨阳,等.增强现实(AR)技术的教育应用综述[J].远程教育杂志,2016,9(5):27-40.

[3]张振,赵焕利.AR智能眼镜在移动警务实战中的应用[J].警察技术,2019,(5):44-47.

[4]姚寒星.AR 眼镜在安防实景指挥中的应用探讨[J].中国安防,2019,(7):75-79.

[5]张晓多,马轶红.AR警用智能眼镜的性能及应用分析[J].警察技术,2016,(3):66-72.

海关总署科技项目2017IK031

第一作者 闫邦奇E-mail:1076804976@qq.com

1.拱北海关技术中心  珠海519000  2.拱北海关 珠海519000  3.北京永新医疗设备有限公司 北京101100

1. Gongbei Customs Technology Center Zhuhai 519000   2. Gongbei Customs Zhuhai 519000

3. Beijing Novel Medical Equipment Ltd Beijing 101100

图3 AR智能眼镜投影成像原理图

图4 应用场景图