美国国家实验室使用增强现实 AR 进行放射学培训

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近日,美国多家科技媒体报道称,美国能源部橡树岭国家实验室开发出一项技术,利用增强现实(AR)创建电离辐射的准确视觉描绘,并用其来培训辐射工作人员和辐射控制技术人员。

高级+安全

电离辐射与癌症和其他健康问题有关。 过量的电离辐射会对人体造成损害,导致多种恶性疾病。 职业暴露是许多辐射工作人员的常见职业问题,任何减少暴露的方法都有助于限制总体负面影响并提高工人安全。

橡树岭国家实验室利用模拟辐射数据和游戏平台开发了物理增强现实虚拟交互技术(VIPER)。 该技术将物理空间划分为多个立方体,每个立方体都有一个电离辐射的体积值。 然后,该数据用于创建渐变轮廓的 3D 图像,该图像通过 AR 耳机叠加在现实世界视图上。 这使得任何佩戴耳机的人都可以在物理空间中移动并获得轮廓的视觉感知。 设备根据轮廓的移动计算模拟实时曝光。

现实增强技术作用_现实增强眼镜_ar增强现实/

该实验室在其核辐射防护部门的示范设施中使用铯137进行了一项实验,以演示将AR技术与精确辐射测量相结合的方法。 从大约 40 名参与者收集的表现数据显示,在使用 AR 辐射场描述进行最低限度的训练后,受训者的行为发生了显着变化。

“我们将基于物理的数据与游戏界面相结合,提供了一个视觉平台,使看不见的东西看起来和感觉起来都很真实,”实验室核空间系统工程师、开发团队成员迈克尔史密斯解释道。 – 我们将科学和电影摄影结合在一起。”

这是一种卓越且更安全的放射学培训解决方案。 “我们的团队在正确的时间、正确的地点开发了这项技术,”他说。 “经过验证的硬件和软件协同工作,加上一个长期存在的想法——需要看到电离辐射。”

他还指出:“只要粗略地了解你的身体在给定辐射环境中的空间关系,你就可以根据真正的基本行为变化来降低你的总体剂量。我们看不到电离辐射,所以你“你会直接经历它。但是一旦你看到工作环境中的辐射是什么样子,你就无法忽视它。AR 提供了一种方法来训练人们更好地理解电离辐射的行为。”

三种应用

橡树岭国家实验室设想了该技术的三个应用场景:

放射性测量 – 当辐射源位置已知时,由辐射控制技术人员执行的常规放射性测量,既可以模拟实时探测器测量,也可以为定期执行辐射测量的技术人员记录实际职业使用数据。

辐射源搜索 – 对于辐射源位置未知的情况,获取实时探测器数据、绘制人员位置图,并将视觉和空间辐射数据快速传达给寻找未知辐射源的个​​人或人员群体。

放射工作流程 – 用于培训每天暴露于类似辐射环境但对已知源危害的空间特征了解有限的放射工作人员。

“在 20 世纪 40 年代,橡树岭国家实验室在包括辐射防护在内的众多科学领域做出了开创性的贡献,”该实验室科学技术副主任苏珊·哈伯德 (Susan Hubbard) 说。 “值此该机构成立 80 周年之际,我们将继续在这一领域发挥领导作用。 这项技术将使放射科工作人员能够更好地了解他们的工作环境,从而打造一支更安全、更知情的员工队伍。”

橡树岭国家实验室+电讯公司

这种AR辐射训练技术是ORNL(橡树岭国家实验室)和Teletrix合作开发的。

总部位于匹兹堡的 Teletrix 专门开发先进的模拟工具来培训辐射控制和气体检测人员。

该公司拥有一个名为 VIZRAD 的虚拟现实软件系统,可以模拟个人和工作场所污染,并通过提供客观的技术反馈来训练用户使用探测器正确扫描人员。 Teletrix 的辐射控制和气体检测培训模拟设备被公用事业公司、应急响应组织和政府机构广泛使用。

Teletrix 销售和业务开发经理 Jason O’Connell 表示:“我们公司致力于改善放射学培训,我们的口号是‘模拟、准备’,让培训更加真实。我们一直在寻找创新培训的新方法。为此,我们生产了很多新产品。”

“当我戴上 AR 眼镜时,很明显 ORNL 的技术和 Teletrix 的工具是完美契合的,”Teletrix 销售和业务开发经理 Jason O’Connell 说道。 “借助耳机和 AR 技术,我们能够跟踪房间里的人。 准确的位置并将源信息注入房间……在仪器上获得更真实的读数将使员工做好更好的准备,更好的受训人员,并减少事故——这项技术将有助于使行业人员更加安全。”

明天会更好

近段时间,随着Meta等主要厂商缩减或取消Yuanverse研发项目,舆论一片负面。 所有负面舆论都忽略了一个不争的事实:那就是VRAR等元宇宙基础技术以其独特的功能和作用,经过30多年的发展,已在多个领域得到积极应用,新成果不断涌现。 。

比如本文介绍的AR应用的最新成果——美国国家实验室的辐射训练项目就是一个例子。 AR技术可以将看不见的危险物质可视化,有助于提高危险作业培训的安全性。 其独特的作用和价值具有广阔的应用前景。

尽管受到经济环境和技术难度的限制,无缝连接虚拟现实和现实世界的虚拟宇宙的宏伟愿景目前短期内仍难以实现。 然而,像VRAR这样的技术——无论叫元宇宙还是虚拟现实——由于其独特的功能和迫切而广泛的社会应用需求,将不断发展并最终迎来辉煌的未来。 明天。

文/维克多

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