基于增强现实技术的船舶监管新模式

孙 星 王 伟

当前，随着新一代信息技术的蓬勃发展，信息技术的跨界融合渗透成为新常态，准确把握新一代信息技术的发展动态和趋势，充分利用新技术的优势为海事监管服务，探索海事监管新模式，促进海事高质量发展，实现“一流海事服务、一流航海保障、一流海事队伍、一流设施装备、一流国际影响”的发展目标，成为新时代海事管理工作者的新课题。

增强现实技术

增强现实（AR）是一种在屏幕上把虚拟世界融入现实世界并进行互动的技术。增强现实广泛运用了多媒体、三维建模、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，被人类感官所感知。通过AR技术，真实的环境和虚拟环境可以叠加到同一画面或者空间。

增强现实与虚拟现实（VR）有所不同。增强现实技术把虚拟信息（物体、图片、视频、声音等等）融合在现实环境中，将现实世界更丰富。而虚拟现实使用户沉浸在一个完全虚拟的合成环境中，无法看到真实环境；利用双目视觉原理，虚拟世界在眼镜中是3D立体的。两者对浸没感的要求、应用的侧重领域都有区别。

移动式显示增强技术不仅将图像添加到真实环境中，而且要根据用户头部和眼睛的运动实时更新，为了实现这一目的，显示增强技术需要三个基本组件：头戴式设备（通常为眼镜形式）、跟踪系统、移动计算系统。

典型的AR智能眼镜借助于一体化搭载的采集、传感、显示、传输单元，使AR智能眼镜成为移动的现场画面采集和传输终端，通过第一视角使身处各地的人员可以紧密协调、自然交互；另一方面通过影像建模并与后方服务器支持，在现实画面中叠加显示智能化的虚拟信息，透过一个屏幕就可以看到虚拟世界和现实世界结合的画面。

增强现实技术在船舶监管中的应用场景

AR智能眼镜体积小、可穿戴、可语音操控，解放了操作人员的双手。与传统的执法记录仪、手机相比，AR智能眼镜具备互动性强、智能程度高、提供信息丰富、穿戴舒适等优点，在船舶监管中应用潜力巨大。

图1 各种不同的AR智能眼镜设备

1、非接触安全检查

在当前新冠肺炎疫情防控常态化形势下，海事监管方式的转型升级也急需新技术的支撑和保障。通过为船舶提供AR智能眼镜，海事执法人员能以如“身临其境”的方式，实现对船舶文书、相关设备的检查，而且信息系统的互联能够使得船舶、公司、海事、港口等多方能够实现联合检查、信息交互、监督确认，为多形态、全方位的海事共治提供有力支撑。

2、安检技术支持

AR智能眼镜的智能识别功能可以结合后台数据库判断船舶证书真伪，并识别船舶建造年代、吨位、主尺度等有关信息，准确判断适用的公约、规范条款。在检查中，结合当前取景框内的设备识别，向安全检查人员提供针对性技术支持。

3、远程专家系统

AR智能眼镜可以与岸基进行实施视频联线，并针对性传输文字、图片等细节信息。这些信息能够直观地在岸基给专家展示。岸基专家在AR管理后台可以与佩戴AR智能眼镜的前方执法人员建立实时通讯，指导安全检查等任务的顺利实施。

图2 安检技术支持

4、人员资质检查

利用AR智能眼镜的人脸识别功能可以快速实现船员、危险品“两员”等人员的资质检查工作，实现现场检查过程中完成船员适任的抽查，大大提高准确率、缩短检查时间。

图3 远程专家系统

图4 人员资质检查

图5 危险品监管

5、危险品监管

结合后台数据库支持，AR智能眼镜可以快速识别各类危险货物的种类，并提供危险货物的积载、隔离、包装、装箱的要求和检查要点，有效提高监管要素的针对性和工作效率。

6、搜救指挥与协调

AR智能眼镜能够快速搭建多方信息交互平台，在搜救指挥工作中，能够快捷传输现场执法人员的第一视角画面，为岸基专家提供决策支持，同时专家端还可以借助聚焦、锁定、标记等功能对传输画面中的重点信息进行突出显示或标记，让眼镜两端都能够身临其境，提高指挥效率。

7、培训、交流与过程记录

借助信息交互功能和过程记录功能，AR智能眼镜能够成为现场执法人员的培训平台，新任检查人员可以通过AR智能眼镜录制的视频直观感受整个安检过程，在初次履行检查任务时，也可通过根据语音指令开展工作，避免了巡查漏点、检查漏项等问题。此外，督查人员也可以随时通过云端查看执法情况，或实时监督现场执法过程，避免执法过程中出现不规范、不廉政行为。

应用展望

近期，山东海事局执法人员佩戴AR智能眼镜对某轮进行安全检查，在AR智能眼镜上加载生活污水排放检查模块，依据模块提示的要求对各个监管要素进行逐一检查，核实船舶的生活污水处理装置为集污舱，可在最近距陆地12海里以外，向海洋排放未经处理的生活污水，但是该轮生活污水的排放位置在领海基线以内，不满足排放要求。船员辩解称当日排放仅是记录错误，并没有进行非法排污。针对这一现场难以解决的难题，执法人员再次运用AR智能眼镜的远程协助功能向平台寻求支持，平台对该轮当日的航迹进行分析，发现该轮全天航行于领海基线以内，船员不得不承认了排放行为。

科学技术的进步总是不断改变着人们的生活和工作方式，海事监管行为也不例外。打造业务协同、运行高效、技术领先、智能完备的新型海事监管体制机制，离不开对新技术的探索和尝试。在新型信息化技术带来无限可能的同时，也要注意到以下问题：

第一，未来信息技术在海事监管中的应用不可能是孤立零散的。任何技术或装备的引进，都要考虑与其他设备、平台的数据融合、管理融合，打造海事智能管控一体化平台，并不断的予以扩充完善，才能有机的纳入新技术、新设备。

第二，基于信息技术的海事监管模式不仅仅是硬件问题，更是监管模式的创新和探索。新技术的引进不可避免地改变工作方式，改变业务布局，海事业务层面软硬件的升级改造必须同时提升。

第三，信息化实际上是一个双刃剑，在带来很多便利的同时，其安全问题也非常重要。海事信息网络由多个分布在不同地域的节点连接而成，业务运行需要多种终端设备（例如AR智能眼镜）及数据系统的接入和访问，其信息网络安全也因此受到严重影响。