新兴信息技术在优化残障人士博物馆参观体验中创新应用的趋势*

□陈荣 梁美荣 郑旭东 张雯迪

新兴信息技术在优化残障人士博物馆参观体验中创新应用的趋势*

□陈荣 梁美荣 郑旭东 张雯迪

残障人士数量庞大加之教育民主化趋势日渐强盛，完善残障人士教育成为必然趋势。博物馆作为主要的非正式学习场所，是残障人士接受教育的重要途径之一。然而，不同类型身体缺陷在其参观过程面临行动障碍、获取展品信息障碍、掌握位置信息障碍、感知展品障碍及沟通交流障碍等，使残障人士场馆学习无法顺利进行。新兴信息技术的出现，在提升正常人士生活水平的同时，更加为消除残障人士生活障碍提供新契机。安全导航技术、眼控技术、室内定位技术、力触觉反馈技术、增强现实技术等新兴信息技术凭借各自功能优势极大提升了人类生活水平，并且不同技术对于消除残障人士不同生活障碍提供强大动力。因此，为实现残障人士博物馆参观无障碍，应分析不同残障人士的参观障碍，从残障人士角度出发将新兴信息技术应用于博物馆中，结合新兴信息技术各自功能特点，发挥各自功能优势，针对性地消除残障人士参观障碍，最终使残障人士参观体验实现全方位优化。

博物馆；残障人士；参观体验；信息技术；应用创新；非正式学习

世界卫生组织（WHO）统计数据显示，目前全球残疾人总数已超过10亿，约占世界总人口的15%，更由于人口老龄化和慢性疾病的增多，残疾率还在不断上升（World Health Organization，2011）。残疾人类型繁多，主要包括肢体残障人士、视力残障人士、听力残障人士、语言残障人士及多重残障人士等。博物馆作为残障人士非正式学习的主要场所面临巨大挑战。新兴信息技术的出现为优化残障人士博物馆参观体验提供了新动力，有助于解决残障人士的各种参观障碍。将新兴信息技术应用于博物馆建设与展教支持服务中，全面优化残障人士参观体验，成为博物馆无障碍建设的首要任务。总体来看，根据残障人士的不同类型，当前新兴信息技术在优化其博物馆参观体验中的创新应用主要包括以下几个方面。

一、面向肢体残障人士的安全导航技术与眼控技术

在博物馆参观过程中，肢体残障人士面临的主要障碍是行动不便和获取展品信息不便。博物馆提供的相关辅助设施主要有无障碍电梯、轮椅、语音导览及APP等，但由于相关设备功能不完善、操作程序不够人性化等原因，大部分肢体残障人士的参观障碍仍未能真正消除。新兴信息技术的出现为全面消除残障人士参观障碍带来新希望：智能轮椅凭借多样化操控、安全导航功能等优势，可以帮助不同程度的肢体残障人士消除行动障碍；眼控技术凭借其易用且高效的操控方式可以帮助重度肢体残障人士顺利获取展品信息。

1.利用安全导航技术解决行动障碍：路径规划、避障与实时导航

在博物馆环境中，行动障碍主要指因肢体缺陷而无法进入博物馆或抵达展品展示处的障碍。安全导航技术通过多传感器融合和定位分析为导航提供可靠依据，为肢体残障人士挑选最优路径，保证其安全准确抵达目标展示处。

（1）安全导航技术的系统架构及其基本功能

图1 安全导航技术系统架构及基本功能

安全导航技术一般由多传感器信息融合技术、定位与信息分析技术、路径规划与导航控制技术三部分构成（李雪莲，2014），其系统架构与基本功能具体如图1所示。其中，多传感器信息融合技术用于确保收集数据和获取周围环境信息的准确性，为系统正确决策提供可靠导航依据。参观者在博物馆参观过程中一般处于非结构化环境，周围环境信息常为多义或不准确的，并且会随时间变化而变化，这对以轮椅为主要交通工具的肢体残障人士的行动造成很大困扰。多传感器信息融合技术通过协同多种传感器将各种传感信息有效结合，来保证获取信息的有效性和可靠性，为导航的实时性和避障的可靠性提供保障，从而为肢体残障人士行动提供高效且准确的导航。定位与信息分析技术主要利用传感器获取相应信息确定参考系在环境中的位置和姿态，以为进一步导航提供基础依据。博物馆主要为室内环境，对定位系统的精确度要求较高，因此采用多种定位技术相结合的方式，可以精确定位肢体残障人士在博物馆的具体位置，保证其顺利抵达展品处或展览项目处。路径规划与导航控制技术最终结合传感器获取的环境信息和定位技术确定的参考系位姿，可以实时规划可行性路径，并根据具体环境实施避障、转弯等操控，保证肢体残障人士安全且准确抵达展品处或项目展览处。

（2）基于安全导航技术的智能轮椅在博物馆参观中的应用

智能轮椅主要以安全导航技术为支撑，结合人机界面系统和控制系统实现自主导航、自主避障、防碰撞等功能，从而消除肢体残障人士抵达目标展品处或项目展览处的行动障碍。目前，博物馆针对肢体残障人士的辅助服务主要有轮椅租借和无障碍电梯，但因轮椅对道路条件要求高，无障碍电梯设置范围小、数量有限等，肢体残障人士仍无法实现无障碍化博物馆参观。智能轮椅凭借安全导航技术支持有助于解决残障人士的参观障碍。日本东京大学信息科学研究生院和奈良科技大学合作开发的智能轮椅，一方面利用超声波距离传感器和编码器确定自身位置并发现障碍物，为到达目的地制定详细路线并实时躲避障碍物；另一方面提供有人性化人机界面系统，方便四肢残障、瘫痪等重度肢体残障人士以面部表情和眼神交流形式输入命令（Montesano et al.，2010）。英国埃塞克斯大学和中国科学院联合开发的智能轮椅，通过跟踪头部动作及面部表情输入动作命令，导航系统结合命令与环境规划路径实施导航（Jia et al.，2007）。此外，为方便残障人士操控轮椅，其人机界面还可以包含语音形式、眼控形式、脑波控制形式等多种交互形式（Tomari et al.，2012）。在博物馆环境中，智能轮椅凭借支持多种形式输入的人机界面系统，能够满足不同程度残障人士的输入需求，而安全导航技术则可以根据输入要求结合参观者周围环境，实施避障、防碰撞、实时导航等操作，消除残障人士抵达展品处和项目展览处的行动障碍，保证其博物馆参观无障碍化。

2.利用眼控技术消除展品信息获取障碍：眼控查询、眼控浏览

重度肢体残障人士因手部或上肢缺陷无法操控电子查询屏或自带移动设备来获取展品信息。眼睛作为其传输意图的主要途径，成为解决获取展品信息障碍的关键。眼控技术主要通过眼球运动操控相应设备以获取展品信息，消除肢体残障人士的参观障碍。

（1）眼控技术的系统构成及其基本功能

眼控技术主要通过眼动追踪记录分析用户眼睛的注视、跳动和移动轨迹等活动，得出用户感兴趣的区域及注意的指向和移动过程，人机交互利用以上信息实施相应操作，最终在显示屏上做出相应反馈。眼控交互控制系统一般由视线跟踪与校准模块、视线控制模块两部分组成，其工作原理是：系统首先通过红外线眼动设备捕捉用户眼动轨迹，经由红外眼动追踪设备确定被试视点的精确位置，并将其传输至眼动程序捕捉电脑即服务器，最后经运行程序电脑即客户端处理，直接在客户端呈现运行结果或将运行结果在投影屏幕上显示，具体如图2所示。其中，视线追踪与校准模块主要用于追踪和记录用户视线所集中的区域，确定关注点的精确位置（Ford，2007）。视线追踪主要用于根据角膜反射的红外线计算注视点位置。借此，重度肢体残障人士在面对感兴趣的展品想要做进一步了解时，可通过眼睛动作发布相关指令，系统通过瞳孔——角膜反射技术（PCCR）实现视线追踪，并经过专门处理算法得到残障人士关注的具体展品。视线校准则主要保证视线追踪获取眼动信息的准确性，防止眼动特征和眼动设备对注视点判断的影响。视线控制模块主要通过交互界面的区域识别和跟踪模块的相关信息，根据用户关注的目标区域完成相应操作，并在屏幕中呈现相关反馈信息。在面对感兴趣的展品时，肢体残障人士在人机界面对展品实施眼动操作，经过系统识别判定其眼睛关注的目标区域，系统分析目标区域指令实施相应操作，最终让肢体残障人士顺利获取展品信息。

图2 眼控交互系统工作原理

（2）眼控查询屏、眼控移动设备在博物馆中的应用

电子查询屏和移动设备作为博物馆环境中获取展品信息的主要形式，结合眼控技术构成眼控查询系统，有利于肢体残障人士避免身体缺陷限制，通过眼睛进行操控来获取展品信息。目前来看，眼控技术在博物馆中的应用还处于起步阶段，但针对残疾人领域的应用则有大量研究。《麻省理工科技评论》杂志2010年曾报道，为让手部残疾人士克服无法使用电话的障碍，科研人员正在努力研发眼控式手机技术，眼控笔记本和眼控相机等产品也相继面世，帮助残障人士克服生活障碍。来自丹麦技术大学和哥本哈根大学的学生设计的基于眼动的文本输入系统——StarGazer，能够保证残障人士平均每分钟输入3.47个单词（Hansen et al.，2008）。西班牙眼动研究人员针对残疾人上网需求设计了一款基于眼动的浏览器，并以EOG信号为基础定义了上下左右及眨眼五个动作，支持残障人士进行相应输入与浏览（Lledó et al.，2013）。在参观博物馆过程中，重度肢体残障人士无法通过肢体自主操作查询设备，面对不同展品不能获取相关信息。将眼控技术应用于博物馆自主查询屏或肢体残障人士的移动设备中，利用眼控技术，可以让他们避免肢体缺陷限制，通过转动眼球控制查询屏或移动设备，自主选择感兴趣的展品对其来源、历史、特征等进行深入了解，并通过眼控操作挑选具体信息进行浏览，甚至还可以对相关展品进行拍摄或通过社交工具分享自己的参观感受，最终消除肢体残障人士获取展品信息的障碍，进一步优化其参观体验。

二、面向视障人士的室内定位技术和力触觉反馈技术

视障人士在博物馆参观中面临的主要障碍包括掌握位置信息障碍、获取展品信息障碍和感知展品障碍等。为此博物馆提供有触摸展品、语音导览、字幕系统等相关辅助设施，然而在实际实施过程中存在触摸展品数量有限、辅助设备功能不完善、操作不够简洁等问题，致使视障人士参观障碍无法全面消除。室内定位则凭借高精确度定位优势，向视障人士推送在博物馆环境内的位置信息和相关展品信息；力触觉反馈技术为其感知展品提供新途径，促进了其对展品特征的全面感知。

1.利用室内定位技术帮助掌握位置信息：室内楼层导览、展品导览

掌握位置信息障碍主要指因视力缺陷无法辨别当前位置或确定行动方向。室内定位则突破了室外定位信号无法抵达室内的局限，利用与室内定位相适应的信号技术，经由不同定位方法和距离测定手段确定视障人士在博物馆中的具体位置，同时为其提供具体展品的详细位置信息。最终，视障人士可随时随地获取所处位置信息，为抵达目的地提供指引，并能快速且准确地获取展品相关信息。

（1）室内定位技术的系统构成及其基本功能

室内定位主要解决室外定位系统所用卫星信号到达地面时信号较弱，不能穿透建筑物等问题，它通过红外线、超声波、蓝牙等实现对室内空间人员和物体的定位，同样在博物馆环境中可帮助视障人士实现对具体展品和自身所处位置的精确定位。室内定位系统主要包括信号媒介、信号测量技术和位置估算三方面，其具体定位流程如图3所示（梁韵基等，2010）。其中信号媒介主要作为通信工具，保证展品或自身位置信息在定位系统中的顺利传递。为保证室内定位在不同环境中的精确性，信号媒介逐渐发展出不同种类，主要包括红外线、超声波、蓝牙、WiFi、RFID等，它们在定位精度、对外部环境和硬件设施的依赖程度、抗干扰能力、成本高低等方面存在差异，因此博物馆应根据具体环境和不同需求选定相应信号媒介，保证位置信息在博物馆环境中的顺利传递。信号测量技术主要用于确定待测目标的位置信息，从原理来讲主要包括邻近信息法、场景分析法、几何特征定位法等。根据对定位精度的要求和操作难易程度的衡量，博物馆要选择相应定位方法，同时还要考虑与信号媒介的匹配程度。位置估算则最终计算并确定待测目标与参考点的相对距离，通常包括到达时间（TOA）、到达时间差（TDOA）、到达角度（AOA）、RSSI等方法，根据相应环境设施的支持、精确度和计算难易程度，结合定位方法和信号媒介选择合适的距离确定方法，最终确定特定展品即待测目标的具体位置。

图3 室内定位流程图

（2）路线导航与展品导览：博物馆中基于室内定位的信息推送服务

室内定位作为位基服务的新兴形式，能够为视障人士提供其在博物馆中的精确位置，并为其确定行动方向提供指引。室内定位将定位技术扩展至建筑和室内空间，对定位精度的要求大幅提高。对于视障人士，室内定位不仅能判断其在博物馆中的平面位置信息，同时还能确定其三维立体位置，如判别用户在博物馆建筑中的第几层（Johnson et al.，2015）。借此，室内定位可结合导航功能为视障人士提供室内导航，为其确定行动方向提供指引，不仅帮助他们在参观过程中成功躲避障碍物，同时还可以为其抵达展品展示处制定安全路径。维多利亚皇家博物馆作为首个引进室内定位技术的博物馆，运用Wifarer移动APP为参观者提供位置感知，将相应展品展现在虚拟地图上（Fitchard，2012）；史密森博物馆提供有“Tours”APP，为参观者依次提供五个展馆的导航（Haberacker et al.，2012）。此外，还可将室内定位与导览功能相结合，在精确确定展品位置的基础上为视障人士提供相关展品的讲解。比如，美国大都会博物馆引进Facebook提供的基于位置的相关展品介绍（Ann，2015）；iBeacons和其他公司合作提供给博物馆参观者一款APP，当参观者靠近某一展品或展览活动时，则会为其提供语音、图片及文字等相关信息，促进参观者对展品的了解。

2.利用力触觉反馈技术促进对展品的感知：虚拟环境、真实触摸

感知展品障碍主要指参观者因视力缺陷无法认识展品形状、质地等信息，同时博物馆内多数展品禁止触摸，阻碍了视障人士感知展品的直接途径。力触觉反馈技术作为虚拟现实的交互技术之一，在虚拟环境下为视障人士提供对不同展品表面纹理、粗糙程度等特性的触觉感知，对速度、压力、惯性的力觉感知，保证视障人士对各种展品的全面感知，加深对展品的理解。

（1）力触觉反馈技术的工作原理及其基本功能

力触觉反馈技术作为虚拟现实交互技术之一，主要作用是能够为用户提供虚拟环境生成的力感和触感反馈，其主要工作原理是利用传感器测量用户的位置与姿态，通过力触觉设备合成与虚拟环境相匹配的多自由度点信号，再经过虚拟环境中的力场发生器和力信号发生器实现由电信号到多自由度力信号的转换，并向力触觉设备发布动作命令，使其向用户提供力与力矩的感知，具体如图4所示（Jacobus et al.，1997）。在博物馆环境中，系统首先通过位置传感器、速度传感器和力矩传感器等测量视障人士与展品的交互动作及在博物馆中的具体位置信息，将数据实时、准确地输入主控计算机，帮助视障人士完成对不同展品的质地、形状、重力等信息的输入。接下来，力场发生器通过空间匹配算法将力触觉反馈设备输入的位姿即视障人士感知展品的动作状态，映射成为虚拟空间代理点的位姿即相关展品的具体形态，虚拟空间代理点的位姿随操作者动作的变化而变化，从而实现虚拟展品与视障人士操作动作的同步变化。力信号发生器则主要根据虚拟展品被操作点与计算机生成的虚拟环境的交互状态进行反馈计算，并及时将反馈力的计算结果发送给力触觉设备进行输出，最终视障人士得以对展品的形状、质地、纹理、重量等形态特征形成真实且准确的感知。

图4 力触觉反馈技术工作原理

（2）力触觉反馈手套在消除展品感知障碍中的应用

数据手套作为借助虚拟现实进行触觉交互的主要技术设备，结合力触觉反馈技术的应用，可以帮助残障人士摆脱视觉缺陷和禁止触摸展品的限制，使其在虚拟环境中实现对任意展品的特征形态的全面感知。力触觉交互设备按照尺寸和工作空间范围一般分为手指型、手臂型和全身型。力触觉反馈手套则属于手指型，其结构较小，允许活动范围仅限于手指关节舒展，有利于模拟虚拟环境下视障人士抓握、抚摸展品的感觉。它主要根据各关节舒展程度施加不同大小阻力到关节上，使视障人士体验真实博物馆环境中抓握展品的感觉。目前，力触觉反馈技术主要应用于娱乐、医疗、军事、工程等领域，在博物馆领域很少投入应用。加拿大西安大略大学改装的具有反馈功能的内窥镜手术模拟系统，通过保证力触觉感知提升手术操作的真实性（Tavakoli et al.，2006）；意大利Perceptual Robotics实验室研制了用于心血管手术模拟的HERMES系统（Raspolli et al.，2005）；不少Android程序将触觉反馈技术应用于移动游戏中以创造逼真的震撼感，如射击游戏中某种武器的后座力或爆炸时的冲击力，或乐器应用程序中弹动吉他琴弦时的振颤感，甚至是玩过山车游戏时耳边呼啸而过的风声（如月，2012）。在博物馆环境中，同样可利用力触觉反馈手套为视障人士感知展品提供新路径，摆脱博物馆“禁止触摸”规则限制，在虚拟环境中实现对不同展品的感知，帮助他们了解展品具体形状、质地、纹理及重量等特征，最终实现对展品的全面感知。

三、面向聋哑人士的增强现实技术和手语识别与合成技术

听力和语言残障人士在博物馆参观中主要面临听取展品信息障碍和沟通交流障碍。博物馆对此提供有声音增强系统、字幕系统、电子查询屏和人工手语翻译等相关服务，但因实际实施与应用过程中存在支持资源内容有限、仅对部分展品有用、工作效率低、人力支持有限等问题，使听力和语言残障人士仍无法全面、个性化获取展品信息，无法顺利与讲解人员或其他博物馆工作人员沟通交流。增强现实技术和手语识别与合成技术则分别以其独特的功能优势针对性地解决了听力和语言残障人士的参观障碍。

1.利用增强现实技术排除展品信息获取障碍：虚实融合、同步呈现

在聋哑人士的博物馆参观过程中，获取展品信息障碍主要指因听力缺陷而无法获取展品讲解信息、无法感知展品相关听觉信息等。增强现实技术主要是把虚拟物体与真实环境融合，通过将虚拟数据展品信息叠加到真实环境中的展品，将展品信息以视觉形式实时呈现给参观者，同时呈现三维立体环境渲染展品，使听力与语言残障人士全面感知展品。

（1）增强现实技术工作原理及其基本功能

增强现实是虚拟现实的一个主要分支，主要实现虚拟物体与真实环境的叠加，使用户从感官上确信虚拟环境是其真实环境的组成部分。其主要工作原理是：首先经过摄像机获取真实场景信息；接着对真实场景和相机位置信息进行分析，确保虚拟物体与真实场景的准确匹配；实现准确融合后，通过特定显示设备呈现增强信息，具体过程如图5所示。其关键技术主要包括交互技术、跟踪与定位技术和成像技术（朱淼良等，2004）。交互技术以三维空间为基础，主要采用人体动作捕捉或手势识别，并辅助以语音识别、虚拟触感反馈等多模态交互技术，有利于聋哑人士能够通过多种方式准确输入相关指令。跟踪与定位技术则主要保证虚拟物体和真实场景在三维空间中位置的一致性，通过追踪和定位现实场景中的图像或物体计算出对应坐标关系，据此可以将有关展品的虚拟信息叠加到真实场景的正确位置，使聋哑人士在观看展品同时可直接获取展品相关信息。目前主要有图像实时识别追踪和基于传感器的物体运动追踪两种实现方式（钟慧娟等，2008）。成像技术总体分为平板三维显示和真三维立体显示，增强现实场景通常采用平板三维显示技术进行显示，主要通过模拟人眼视差的双镜头摄像对实景进行视频捕捉，经过相关处理，最终实现增强现实场景的3D展示。增强现实利用跟踪与定位技术保证虚拟展品信息叠加到真实场景的正确位置，通过特殊成像技术将展品的虚拟数字信息与真实展品实现实时融合，并将融合之后的图像经3D展现技术呈现给听障人士，以帮助他们实现对任意展品之相关信息的获取。

图5 增强现实技术工作原理

（2）增强现实APP、谷歌眼镜在博物馆场景下消除信息获取障碍中的应用

增强现实APP和谷歌眼镜作为增强现实技术便携化的重要发展趋势，通过将虚拟数字展品信息与真实场景中的展品相融合，以视觉信息形式实时呈现给听障参观者，使听障人士实现对展品信息的个性化获取。目前，增强现实技术在博物馆中的应用多采取移动APP形式，谷歌眼镜的应用则相对较少。其中，史密森国家历史自然博物馆发布有一款名为“皮骨”（Skin and Bones）的增强现实应用程序，用户通过将摄像头对准骨骼标本，可获得相应3D图像及相关细节展示（Marques et al.，2015）。荷兰阿姆斯特丹国立博物馆实施了一项名为“ARTours”的项目，参观者在参观展品的同时，使用手机可以获取展品背景信息，包括作者生平、展品介绍、他人评论等（Schavemaker et al.，2011）。增强现实APP在提升普通人士参观体验时，还可以从视觉上为听障人士获取展品信息提供支持，让他们凭借手机、平板电脑等自带设备即可实时获取任意展品相关信息。除了增强现实APP之外，谷歌眼镜作为典型的可穿戴设备，以其易用、便携、信息获取快速且准确等优势为参观者提供了个性化体验。曼彻斯特美术馆实施的“通用学习成果”（GLO）项目通过调查谷歌眼镜对参观者场馆学习结果的影响，发现谷歌眼镜通过参观者个性且便捷化的操控，可以提供深入且全面的展品信息，对参观者场馆学习结果有显著改善（Leue et al.，2015）。同样，听障参观者凭借谷歌眼镜只需通过观看展品即可在镜片上获得增强现实的展品信息，以此克服听觉上获取展品信息的障碍。

2.利用手语识别与合成技术克服沟通交流障碍：手语翻译、口语转换

在博物馆环境中，听力和语言残障人士的沟通交流障碍主要指博物馆工作人员无法理解作为聋哑人士主要沟通方式的手语，同时聋哑人士不能听到或理解博物馆工作人员的口语。手语识别与合成技术则能分别实现将手语转换为对应文字或语音，将语音转换为聋哑人士能够理解的手语，保证聋哑人士与博物馆工作人员之间的正常交流。

（1）手语识别与合成技术的系统构成及其主要功能

手语识别与手语合成分别从聋哑人士和健全人士角度出发，保证聋哑人士在博物馆参观过程中的实时沟通与交流。手语识别系统主要保证健全人士对手语的理解，根据输入形式不同主要分为基于数据手套和基于计算机视觉两种类型（Abdo et al.，2013）。基于数据手套的手语识别的识别率高但因穿戴设备而使用户活动受限；与之相反，基于视觉的识别则方便用户使用，但识别精确度有待提升。手语识别工作的原理为：系统首先将代表不同意义的手势存入数据库，通过数据手套或手势图像搜集手势动作数据，然后经过特征提取和相应算法对搜集手势与数据库中的手势做相应匹配，最后将手势代表意义以文字或语音形式输出，具体如图6所示。针对聋哑人士在博物馆参观中的沟通交流障碍，应以博物馆环境为核心将相关词汇纳入系统数据库，把基于数据手套的识别和基于视觉的识别相结合，保证手语翻译的准确性和高效性。手语合成系统则主要支持聋哑人士对普通口语或文本的理解，主要涉及文本分析与手语码转换、手语库的建立与基于手语词的手语运动合成和手语的显示等方面（高文等，2000）。其中，文本分析和手语码转换主要解决从文本或口语转换到手语过程中的基本词汇和部分词序差别，手语词库则记录每个手语词的手语运动信息，为手语合成奠定基础，最后将合成的手语以图形或图像的形式传递给用户，使其能够顺利理解手语意义。

图6 手语识别系统工作原理

（2）Kinect体感设备、翻译手套在博物馆参观中的应用

手语识别与合成技术常被应用于Kinect体感设备和翻译手套，实现手语和文字语音之间的相互转换，以辅助聋哑人士与健全人士的沟通交流。其中，利用Kinect体感设备实现手语识别，主要采用基于视觉的手语识别功能，用户可直接通过肢体动作完成相关指令输入，与翻译手套相比其易用性较高，但识别精准性对于满足实际应用需求还存在一定难度。Kinect主要应用于娱乐游戏领域，近几年其在手语翻译上的应用也逐渐受到关注。SEERC（The South-East European Research Centre）和英国谢菲尔德大学合作开展的“Kinect手语识别”项目可以实现对科索沃手语的基本翻译（Mustafa et al.，2014）；微软研究院和中国科学院计算技术研究所合作开展的关于手语识别系统的研究，利用Kinect实时动态捕捉动作和声音，以完成手语和语音文字间的彼此转换（Chai et al.，2013）。相比之下，翻译手套则主要采用基于数据手套的手语识别技术，利用数据手套和位置跟踪器测量手势在空间位置运动轨迹和时序信息，其系统识别率较高，但复杂的穿戴设备使用户活动受到限制。数据手套常用于虚拟现实和力反馈领域，近年来在手语翻译方面也受到广泛关注，为聋哑人士的沟通交流提供了进一步保障。博物馆同样可通过Kinect和翻译手套帮助聋哑人士实现手语识别和合成，以消除其参观过程中的沟通交流障碍。在具体实施过程中要以博物馆环境为依据进行相应设置，系统数据库存储手势应主要以博物馆参观话语体系中的常用词汇为主，Kinect和翻译手套需要根据不同情境、不同展品、易用性或精确度做相应安排，保证系统在博物馆中的高效运行，实现博物馆环境中手语与口语的全面转换，使聋哑人士与博物馆讲解人员及其他人员实现无障碍沟通交流。

四、结语

新兴信息技术的广泛应用对于提升人类生活水平提供强大动力，更加为残障人士消除生活和学习的障碍带来新契机。博物馆作为残障人士进行非正式学习的主要场所，引进新兴信息技术消除残障人士参观障碍是保证其顺利学习的重要途径。在博物馆的具体应用中，首先分析不同残障人士具体的参观障碍，总结不同新兴信息技术功能优势，据此，对不同残障人士匹配使用相应信息技术，则能够针对性解决不同类型残障人士的参观障碍。同时，在实际实施过程中有两点需注意：一是要注重同一技

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1009-5195（2016）06-0056-09 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2016.06.007

国家科技支撑计划课题“科技馆建设及展示展教关键技术研究”子课题“面向特殊人群的无障碍展教技术”（2015BAK33B02）。

陈荣、梁美荣，硕士研究生；郑旭东，博士，副教授，博士生导师，华中师范大学教育信息技术学院（湖北武汉 430079）；张雯迪，武汉外国语学校（湖北武汉 430022）。