增强现实眼镜在物流拣选中的应用

朱春雪 王胜男

(北京物资学院 北京 101149)



增强现实眼镜在物流拣选中的应用

朱春雪 王胜男

(北京物资学院 北京 101149)

增强现实是在虚拟现实基础上发展起来的新技术，是一种通过计算机系统提供虚拟信息来增强用户对现实世界感知的技术。本文在对增强现实技术的核心技术和主要特点以及现代物流仓储拣选的存在的问题分析的基础上，对增强现实眼镜在物流拣选中的技术应用和实现方法做出了具体的研究。

增强现实技术；物流拣选；智能眼镜

一、引言

近年来，随着谷歌眼镜的推出，各种可穿戴的智能设备层出不穷，它成为当前以及未来一段时间信息通信技术的热点。可穿戴的设备是指把这些进行过智能化设计的设备直接穿戴或者整合在穿戴者的身上。和传统的电子设备相比较，可穿戴的智能设备不但具有携带方便和交互性好的优点，更有智能计算等特点。增强现实眼镜物流拣选中，不但可以解放人们的双手，在物流拣选中提高工作人员的拣选效率。还可以通过智能计算降低人工查找的出错几率。

二、增强现实技术

增强现实(Augmented Reality,简称AR)一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是虚拟现实(Virtual Reality)技术的一个重要分支,也是近年来的一个研究热点。现在的增强现实技术将虚拟环境和现实环境通过显示、传感、计算机图形和多媒体等多种技术融为一体，让用户相信虚拟环境就是在其周围的真实环境。

(一)增强现实技术的核心技术。增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。这种技术的发展与多媒体、三维建模、实时视频显示及控制等多种技术有这紧密的联系，其中核心技术包括以下几种：

1.虚拟现实技术。AR眼镜用户可以通过透明的护目镜看到整个真实的世界，由计算机生成的虚拟世界图像也投射到护目镜上，给人造成一种真实世界与虚拟世界相结合的增强现实环境，从而使用户“看”到的物理世界景象超出用户的日常经验之外。这种增强的信息可以是在真实环境中与之共存的虚拟物体，也可以是实际存在物体的非几何信息。

2.跟踪和定位技术。增强现实需要通过定位进行交互,所以能够精确的知道用户的位置和视角的方向是非常重要的.在室内,通常是通过放在基准位置上的标记跟踪真实的对象,从而扩大跟踪范围；在室外一般是通过GPS实时跟踪用户的位置.也可以通过环境数据库跟踪周围建筑物的预知视图,和视频进行匹配。

3.传感与识别技术。要实现虚拟和现实世界的融合，必须首先对现实世界的信息进行精确扫描，通过摄像头和传感器等设备获得现实世界的精确信息，通过计算机智能识别确定用户和现实中各个因素的关系，并以此作为虚拟世界各要素产生和投放的重要判据。

(二)增强现实的主要特点

1.真实世界和虚拟世界的信息集成。虚拟现实技术可构造一种虚拟和现实世界结合的新环境，它包含了虚拟和真实两个环境的要素。无论是在现实世界中添加虚拟的要素，还是在虚拟世界上叠加真实世界，最终形成了增强现实环境都是一个真实与虚拟相合成的新环境。

2.具有实时交互性。在增强现实的环境中，用户不是简单的对着虚拟的环境交流，也不受现实环境的限制，而是将自己和周围的对象进行融合，并能够将交互行动从一个点扩展到全部的环境。

3.在三维尺度空间中增添定位。增强现实眼镜需要通过实时计算出摄像机的影像位置和角度，虚拟图像在真实场景中的位置进行定位，来实现虚拟和真实世界更自然的融合。

三、增强现实眼镜

增强现实眼镜就是一种基于增强现实技术的可穿戴眼镜，它是通过头戴的显示设备、跟踪系统、移动计算能力等组件集合在一起形成的一种可穿戴设备，这种设备可以将真实世界和电脑图形结合起来，可以通过系统将与所需东西有关的信息通过显示设备显示在眼前。并且，眼镜所反映的信息会随着人的位置的变动有所变动。

(一)增强现实眼镜在物流拣选中的应用。传统的仓库都有其对应的仓储管理系统，从而将订单需求、库存、进库、出库等信息通过仓储管理系统进行记录，形成一个信息化程度较高的系统。但是目前的信息表现形式还是纸质的文字为主，仓库的拣选人员面对纸质或电子的文字信息，需要消耗大量的时间来理解、消化这些信息，从而有可能导致仓储拣选中效率的低下和仓储拣选出错率的提高。据估算，仓储运营成本大约占总物流成本的20%，而其中拣货成本又占仓储成本的55%～65%，所以降低拣选成本是降低仓储成本一个有效的办法，而增强现实技术就是大幅度降低成本的一个有效的办法。

AR技术运用到仓储拣选系统中可以有效的优化拣选程序，并比传统的拣货程序更快更精准。增强现实眼镜能够快速的识别商品的能力，帮助仓库的拣选人员能够快速准确的拣选货物。增强现实眼镜在技术方面应用方面就是通过传感器识别与某项货物有关的相关物品，并且识别货物的编码来查找货物，眼镜配置的随身计算机可以显示货物所在的位置，以虚拟要素的形式表现出来，并且与仓储拣货员所处的实际环境相结合，从而给仓库管理员一个形象具体的、简单快捷的信息表达。

(二)增强现实眼镜的实现方法。增强现实眼镜进行智能拣选主要是与订单拣选软件相结合来使用的。首先订单拣选软件提供了实时的物品识别、条码阅读、室内导航和无缝的信息识别集成。其技术的实现方法主要是以下几点：首先，仓库拣选人员通过智能眼镜的通过智能眼镜的图像传感器进行工作人员的身份确认。确认完成后，仓储拣选人员通过眼镜扫描拣选订单，扫描后智能眼镜的内置计算机系统会分析订单中的信息。其次，分析货物的位置信息，智能眼镜通过定位追踪技术定位订单中货物的位置、数量等信息，并通过增强现实技术将拣选人员要拣选的货物的货架位置、位置以及数量和下一个要拣选的货物通过虚拟的图形显示在拣选人员的眼前，拣选人员根据虚拟的位置找到目标的货物。

(三)增强现实眼镜拣选的优点。增强现实技术给拣选人员带来了一下的好处：首先，增强现实眼镜的拣选可以解放拣选人员的双手。传统的仓储拣选需要手持PDA进行扫描，但是，增强现实眼镜可以直接通过眼镜进行扫描，释放拣选人员的双手；其次，增强现实眼镜可以降低出错率。通过增强现实眼镜进行无纸化作业，拣选人员无需自己寻找货物的各种信息，智能眼镜的系统自动分析货物信息，降低了拣选人员的识别差错。最后，增强现实眼镜的拣选可以提高拣选人员的工作效率，据DHL增强现实技术在仓储中的应用测试表明通过增强现实眼镜，拣选人员的拣选的效率提高了25%。

四、总结

本文在对增强现实技术的核心技术和主要特点以及对现代物流仓储拣选的存在的问题分析的基础上，对增强现实眼镜在物流拣选中的技术应用和实现方法做出了具体的研究，旨在推动增强现实技术在物流中的应用。

[1]李俊韬,岳溥庥,朱杰.基于无线PDA技术的物流智能拣选系统[J].微计算机信息,2007,(12):36-37.

[2]陈靖施琦，王涌天.基于视觉增强现实系统的设计与实现[J].计算机工程与应用,2001,(21):55-56.

[3]朱文娟.基于AR-Builder的增强现实应用探索[J].微型电脑应用,2015,(01):62-64.

[4]佐臻.穿戴式增强现实技术.微头条.[EB/OL].http://www.wtoutiao.com/p/1a5aYH.html 2015-12-08/2015-12-24.

朱春雪(1992-)，女，汉族，河南濮阳人，学生，硕士研究生在读，研究方向，资源优化配置；王胜男(1993-)，女，汉族，山东烟台人，学生，硕士研究生在读，北京物资学院，研究方向：资源优化配置。