跨界 · 融合 · 服務 · 創新
隨著信息技術的飛速發展，我們的社會正經歷著前所未有的變革。在這場技術革新的浪潮中，增強現實（AR）技術以其獨特的魅力，正逐漸滲透到各行各業，引領著新一輪的產業升級和變革。特別是在公安業務領域，AR 技術的應用更是展現出了巨大的潛力和價值。它不僅為警務工作帶來了革命性的變化，更為提高公共安全、維護社會穩定提供了強有力的技術支持。本文將從 AR 技術的發展演進、在公安業務中的應用分析等多個維度，深入探討 AR 技術如何革新公安業務，構建智慧安防新體系。
一、概述
增強現實（Augmented Reality，AR）是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術，廣泛運用了多媒體、三維建模、實時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術手段，將計算機生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應用到真實世界中，兩種信息互為補充，從而實現對真實世界的“增強”。
與 AR 近似的概念有 VR、MR 等。AR 側重于在真實視頻中投射或疊加顯示虛擬對象，虛擬對象可以是文字、圖形、圖像、視頻等。VR（Vitual Reality，虛擬現實）是對真實世界的模擬，利用計算機設備產生三維的虛擬世界，兼顧視覺、聽覺、觸覺， 其核心特征在于完全虛擬化。MR（Mixed Reality，混合現實）可以看作二者的混合，虛擬對象與現實場景的結合更加自然，也更加強調交互性，能在虛擬對象與現實世界之間進行實時的信息反饋。
隨著 AR 相關技術和軟硬件設備的發展成熟，其逐漸在教育、建筑、醫療、零售、出版、導航、制造、自動駕駛等眾多領域展開了應用。在安防行業，AR 技術也得到了較好地發展和落地應用，特別是對于需要進行大范圍監控和協同調度的復雜應用場景，例如重大活動安保、突發事件應急指揮等，基于 AR 的全息化立體防控系統可以發揮更有效的作用。在此類應用中，無人機也扮演了不可或缺的角色。無人機能夠進行實時的大范圍可視化監控， 對監控范圍內的各類目標進行精確識別，并且能夠快速進入無固定監控區域，第一時間獲取現場視頻，極大地提升巡邏監控和應急處置的效率。
融合 AR、AI、無人機的技術特點，可以進一步打造跨區域、大范圍的智能視頻聯網監控方案， 在高點攝像機和地面監控的基礎上，結合無人機的動態高空視角，形成全方位的視頻實景地圖，并在視頻畫面中疊加地理位置、感知數據、人車動態、監測事件、資源坐標等高價值的 AR 標簽，幫助監控人員更好地理解、監測、應對各種突發狀況，為指揮者的決策判斷提供全面、精準的數據支持，實現“天 + 空+ 地”協同一體的立體化全息視頻防控，為重大活動安保等安防應用場景帶來全新的視角和體驗。
二、AR與無人機的關鍵技術問題
AR與無人機已在安防領域應用多年，其各自的核心技術不再贅述，本文僅圍繞 AR 與無人機融合應用可能面臨的一些關鍵技術問題進行簡單的探討。
1.無人機AR化
普通的監控無人機掛載了高清視頻攝像頭， 向監控中心傳輸的實時視頻中并不包含 AR 標簽信息。為了實現 AR 功能，需要對無人機進行 AR 化升級改造，利用主流型號無人機可運行第三方APP 的特性，開發無人機AR 化升級組件，通過SDK 獲取無人機的實時視頻流、控制指令，以及各種參數如航向角度、云臺俯仰角度、姿態信息、橫滾角度、位置坐標等，并通過 GB/T 28181 協議接入到監控系統平臺中，經過坐標換算之后，可以實現視頻畫面和 AR 標簽信息的位置配準。
無人機經過 AR 化升級改造后，具備在實時視頻畫面中添加靜態標簽、GPS 動態標簽的功能， 不僅可對靜態目標進行標注及跟隨，還可支持在畫面中以動態標簽方式標注 GPS 移動設備的實時位置，例如執法儀、警務通、對講機對應的警力坐標信息等，極大地提高了實景指揮的實際效果。
2.視頻目標定位
對于普通的高點或低點AR 攝像機來說，需要確定視頻畫面目標在實際場景中的經緯度信息，才能在畫面中精確地顯示該目標所對應的 AR 標簽。通常可以根據攝像機標定位置的經緯度、高度、姿態等， 經過空間換算，推算出目標坐標所對應的實際經度和緯度，從而實現視頻畫面中具體目標的定位。
但在實際應用中，攝像機可能出現安裝誤差，例如機芯安裝不正導致光心方向與攝像機重心方向不垂直，造成攝像機的垂向和垂度發生變化，導致攝像機坐標系與真實地理方位之間存在一定的偏差，需要進行糾正。普通 AR 攝像機難以對這種偏差進行測量，而無人機裝配用于飛行姿態控制的陀螺儀、磁力計等高精度傳感器，提供了精確的姿態和角度信息，可以較好地對視頻目標定位偏差進行校準。
基于對視頻畫面目標的精確定位，就可以在畫面中的建筑物、警力資源、視頻資源等目標之上融合顯示對應的 AR 標簽，并且隨著無人機的移動而變化，實現實時的 AR 標簽跟隨。
3.跨視頻動態目標識別
由于無人機的靈活性和移動性，極大地拓展了視頻監控的覆蓋范圍，應用場景也向著多視角、多層次的趨勢發展，因此要求能對跨視頻動態目標進行準確的識別和追蹤，并在多個攝像頭的視頻畫面中，對同一目標進行統一的 AR 標簽呈現，實現多視角協同監控。
