AR眼镜在海关邮递物品监管中的应用-中国口岸科学技术-2024年05期

AR眼镜在海关邮递物品监管中的应用

作者：万晓泳蒋政陈树雷徐平陈景芸郑斯竹

万晓泳蒋政陈树雷徐平陈景芸郑斯竹

摘要 随着对外开放的进一步深入，中国与世界其他国家的邮件往来日益频繁，海关多次从国际邮件中查获各类违禁物品，因此，进一步加强邮递物品监管势在必行。本文探讨了AR眼镜在国际邮件监管中提升监管效能方面的作用，重点描绘了AR眼镜在智能识别、第一视角、标准作业以及智能翻译等方面的应用场景，并对其作用和问题做出评价，最后提出了发展建议，为“智慧邮检”建设提供技术支撑。

关键词 AR眼镜；海关；邮递物品；监管

The Application of AR Glasses in Customs Control of Postal Items

WAN Xiao-Yong¹ JIANG Zheng² CHEN Shu-Lei³

XU Ping¹ CHEN Jing-Yun² ZHENG Si-Zhu^1*

Abstract Along with the further deepening of opening up to the outside world and the increasingly frequent exchanges of postal items between China and other countries, more and more prohibited items from international mails have been seized by the Customs. It is highly imperative to enforce the supervision and control of postal items. This paper discusses the roles AR glasses play in improving the regulatory efficiency of international mails by focusing on the application scenarios of AR glasses in intelligent recognition, first perspective, standard operation and intelligent interpretation. Its functions and problems are also evaluated. Finally, suggestions are put forward to provide technical support for the construction of “smart postal inspection”.

Keywords AR glasses; Customs; postal items; control

国际邮件监管场所已经成为维护国门安全的“主战场”之一。进境邮件物品品类复杂多样，无论是个人邮寄的日用品、食品等物品，还是企业邮寄的货物样品，都存在不规范申报情况，模糊申报品名，伪报、藏匿动植物及其产品、药品、生物材料、毒品、濒危动植物产品等企图逃避海关监管的行为和案件时有发生，这些都对查验人员能力、查发手段和设备提出了较高要求。在海关改革过程中，金关工程邮递物品管理子系统逐步改善了风险布控准确率低的境遇，智能审图缓解了物品影像研判困难的问题，但是依然面临重点违禁物品识别难、监管查验作业掌握难、各国语种认知难等困扰，给现场查验工作带来巨大挑战。

为进一步提升邮递物品监管能力，南京海关所属苏州海关积极探索AR眼镜在邮递物品监管中的应用。本文将重点介绍AR眼镜智能识别、第一视角、标准作业以及智能翻译等功能在海关邮递物品监管中的应用，为快速准确查获违禁品提供支持，提升邮递物品监管查缉整体效能。

1 AR眼镜基本原理和技术架构

AR技术的全称为增强现实（Augmented reality，AR）技术，是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术。AR眼镜的工作原理基于增强现实技术，通过内置的摄像头和传感器捕捉周围的环境信息，然后使用计算机视觉和深度学习等技术，将虚拟图像或信息叠加在现实世界的场景中^[1]。这种技术是通过光学镜片组件对微型显示屏幕发出的光线束进行反射、折射、衍射，最终投射到人的视网膜上实现的。其主要包括信息采集输入、虚实融合以及信息输出和显示部分，图1为AR眼镜工作原理框架图。

图1 AR眼镜工作原理框架图

Fig.1 Framework of AR glasses working principle

当用户戴上AR眼镜时，眼镜会捕捉周围环境的信息，并将虚拟图像或信息叠加在用户的视线中。用户可以通过眼镜内部的显示屏观看虚拟图像或信息，并通过头部和身体的运动与其进行交互^[2-3]。目前，AR眼镜已经在游戏娱乐、设备检修、路线导航、人脸识别等领域广泛应用，为人们的工作和生活提供了便利^[4-6]。

2 AR眼镜在邮递物品监管中的应用场景

近年来，智慧海关建设成绩斐然，许多海关创造性地将AR眼镜技术运用在旅检查验、货物远程监管、展品监管等工作中，大大提升了监管效能^[7-9]。为了进一步加大国门安全把关力度，完善进出境邮递物品的监管查缉体系，提高重点禁止限制物品的查验水平，南京海关所属苏州海关积极探索AR眼镜在邮递物品监管中的应用，主要应用场景如下。

2.1 智能识别应用

依托实物图像和商品条形码，建立智慧识物技术，重点解决管制药品、非法出版物、濒危物种、外来物种、侵权物品以及枪支零部件等禁止、限制进出境物品的快速、准确识别问题。

1）建立进出境重点禁限物品数据库。针对管制药品等六大类禁限物品，每一种禁限类物品（如管制药品中的三唑仑），工作人员收集不少于50张高清特征图片，并且剔除可能存在的干扰信息，由这些禁限物的图片组成基础数据库。

2）提取图像特征。应用最新计算机软件对数据库中图像的颜色、形状、纹理以及空间特征进行提取，生成特征数据集合。

3）深度学习训练。运用深度卷积神经网络对特征数据集合进行深度学习，以达到对特征物品准确识别的目的^[10]。

4）图像智能识别。工作人员通过语音提示AR眼镜拍摄疑似违禁品特征图，经过后台图库比对，眼镜会将识别结果和可信度显示于镜片屏幕左上角，有效提升现场查验预警能力（非法出版物的识别方式为预先导入ISBN国际标准书号，再拍相应书号识别）。图2为智能识别工作场景。

a: 操作界面; b: 识别结果

图2 智能识别工作场景

Fig.2 Working scenarios of intelligent recognition

2.2 第一视角应用

通过AR眼镜的摄像头捕捉用户的视角，并将该视角下的图像信息进行增强现实处理，从而为用户提供更加丰富、直观的视觉体验。

1）执法视频拍摄。AR眼镜可对邮递物品查验全过程进行拍摄，与传统的执法记录仪相比，AR眼镜视角即为查验人员视角，比执法记录仪更有针对性。

2）重点物品取证拍照。AR眼镜可根据查验人员的语音指令或按钮进行重点物品拍照取证，相关影像资料保存在云端，可供用户随时下载使用。

3）远程协作指导。AR眼镜还能实现查验现场和后台监控中心专家的实时沟通。图3为远程协作指导工作场景，专家可实时了解查验现场工作情况，并通过冻结屏幕、图像标记、语音提示等方式提醒一线作业人员查验重点，提升监管查缉成效。

a: 一线查验; b: 专家远程指导

图3 远程协作指导工作场景

Fig.3 Working scenarios of remote collaboration and guidance

2.3 标准作业应用

海关邮递物品监管涉及邮件查验、征税报关、场地巡检、监装监卸、仓库管理等方面，工作流程相对复杂。通过建立标准作业流程，AR眼镜实时提醒工作人员相关作业步骤和注意要点，提升了管理精细化和作业标准化水平。

1）邮件查验。第一步，AR眼镜通过语音和屏幕文字提示工作人员核对邮件号码并拍照，然后工作人员语音提示AR眼镜进行拍照；第二步，AR眼镜提示邮政辅助人员打开邮包，提示核对邮件内是否夹带海关禁限物品，工作人员通过语音记录并拍照；第三步，工作人员语音登记查验结果。图4为标准作业工作场景。

a: 邮件查验; b: AR眼镜界面

图4 标准作业工作场景

Fig.4 Working scenarios of standard operation

2）场地巡检。各海关监管区根据自身特点设计巡检步骤。第一步，AR眼镜通过语音和屏幕文字提示检查围网是否缺失或破损，通道门是否及时关闭；第二步，AR眼镜提示检查各类邮件是否分类存放，是否有超过3个月未向海关申报的邮件；第三步，AR眼镜提示检查视频监控是否正常运行，是否存在电线裸露、空调漏水等情况，消防安全设施是否到位等。

3）监装监卸。监装主要涉及出口邮件，AR眼镜提示工作人员核对出口邮件路单，装车后提示加施关锁并记录信息；监卸主要涉及进口邮件，AR眼镜提示工作人员核对装运邮件车辆的关锁信息，核实邮件路单与邮件总数是否匹配。AR眼镜对邮件装卸的全过程进行音视频记录。

2.4 智能翻译应用

目前中国已经与世界200多个国家和地区建立了通邮关系，各国包裹中的物品通常只显示输出国文字，这为海关一线人员的查缉工作带来了很大的困扰。应用AR眼镜对各国文字实时拍照，通过图像处理和自然语言处理技术的结合，实现图像中文字的识别、提取和翻译，可有效解决上述问题，提高监管作业效率。其工作原理如下：首先，计算机会对图片进行预处理，包括去噪、二值化、平滑等，以便更好地识别图像中的文字。然后，利用光学字符识别技术（Optical Character Recognition，OCR），计算机能够识别并提取出图片中的文字。OCR技术通过分析图像中的字符形状、排列和颜色等特征，将其转化为计算机能够识别和处理的数字代码，即文本形式。最后，提取出的文本会进入翻译阶段。机器翻译技术，通过建立大规模的双语文本数据库，并应用统计和神经网络等方法，实现源语言到目标语言的自动翻译。在这一步骤中，计算机将识别出的文字作为输入，然后将其转化为目标语言的文字。图5为智能翻译工作场景，工作人员通过语音选择智能翻译功能后，提示AR眼镜拍摄需要翻译的文字，眼镜可快速将翻译结果显示在眼镜屏幕上。

3 AR眼镜对邮递物品监管的作用

3.1 提高工作效率

AR眼镜可以实现实时可视化、数据采集和音视频交互等功能，提高了海关邮递物品监管效率。使用AR眼镜的同时，起到了解放双手的作用，更方便一线工作人员开展邮包查验。

3.2 提高准确性

AR眼镜可运用深度卷积神经网络对图片特征数据集合进行深度学习，以达到对特征物品准确识别的目的。再通过可疑物品图形数据采集和分析，可以更加精准地识别海关违禁物品；叠加翻译软件后可以快速翻译各语种文字，查缉作业准确性大大提升。

3.3 降低办公成本

AR眼镜的使用，提高了违禁品识别的可信度，省去了大量记忆的时间成本和咨询专家的人力成本，同时也可以减少纸质文档的使用量，降低办公成本。

3.4 增强用户体验

AR眼镜的使用可以为用户提供更加丰富、直观的视觉体验和交互方式，使用户更加便捷地掌握查验和监管的操作技能，提高用户的满意度和工作便捷性。

3.5 强化执法保障

分门别类的典型禁限物品数据库、知识库的建立和不断丰富，供AI技术进行学习、训练同时，也实现了技术法规、典型案例、查发经验等监管系统集成和归档备份，有力促进了执法支撑保障能力的长足提升。

4 AR眼镜在邮递物品监管中的问题

作为一项新事物，AR眼镜在为大众提供方便的同时，有些方面需进一步改进完善。

4.1 技术成熟度

虽然AR技术研究已经取得了相当的进展，但是其成熟度还需要进一步提高，如在发布语音指令和语音信息录入过程中，环境噪音经常导致指令失效或者误录入，如何剔除环境噪音的影响，还需要进一步研究和解决，以更好地满足海关监管的需求。

4.2 佩戴体验和续航能力

自带操作系统的AR眼镜重量偏重，不适合长时间佩戴，一般采用外接电源的方式减轻自重；本身没有操作系统的AR眼镜需要使用手机操作系统开展运算，两者都需要外接设备，且耗电快导致续航时间偏短，一定程度上影响了工作体验。

4.3 隐私保护

在使用AR眼镜进行海关邮递物品监管的过程中，需要采集大量的个人信息和隐私数据，因此，保证AR眼镜数据的安全性和隐私保护将是下一步研究的方向。

5 应用展望

AR眼镜在邮递物品监管过程中的应用实现了邮件查验精准化、监控智能化、管理标准化，提升了监管查缉整体效能。今后，可进一步探索AR眼镜与海关内网对接，自动提取并显示邮递物品的品名、金额、影像图片、布控指令等详细信息，为准确评估邮件风险、快速查缉违禁品提供更加全面、精准的保障支撑。此外，还可以通过AR眼镜对查验合格的邮件进行实时验放，缩短通关时间。总之，AR眼镜的应用将进一步提升邮递物品监管工作效能，为“智慧邮检”提供技术路径选择和手段支撑。

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基金项目：南京海关科研项目（2023KJ08）