摘 要：科技與設(shè)計(jì)的發(fā)展密不可分，自計(jì)算機(jī)成為設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)重要部分之后，傳感時(shí)代的到來為設(shè)計(jì)尤其具交互特性的公共藝術(shù)設(shè)計(jì)帶來了新的思路。本文將先進(jìn)于普通單傳感器系統(tǒng)的多傳感器融合技術(shù)引入公共藝術(shù)設(shè)計(jì)，介紹了多傳感器融合技術(shù)的基本原理和系統(tǒng)組成，從多個(gè)角度對(duì)多傳感器融合技術(shù)在公共藝術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析，并給出了應(yīng)用實(shí)例模型，為公共藝術(shù)設(shè)計(jì)的下一步發(fā)展提出啟迪。

關(guān)鍵詞：多傳感器；數(shù)據(jù)融合；公共藝術(shù)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)設(shè)計(jì)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響，科學(xué)與藝術(shù)的溝通聯(lián)系著設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)與未來。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)自出現(xiàn)以來的迅猛發(fā)展，如今已成為設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的重要組成部分，引起設(shè)計(jì)的重構(gòu)。[1]從某種意義上說，在信息社會(huì)中高科技藝術(shù)正在成為的一種普遍藝術(shù)樣式。繼計(jì)算機(jī)技術(shù)之后，傳感技術(shù)隨著觸屏、三軸陀螺儀等傳感器在電子設(shè)備中的廣泛應(yīng)用進(jìn)入了人們的生活，給藝術(shù)設(shè)計(jì)帶來了新的可能和機(jī)遇。尤其是在公共藝術(shù)領(lǐng)域，由于其交互性的重要特征對(duì)如何高效地從環(huán)境、人群中提取有效信息提出了更高的需求。在先進(jìn)傳感技術(shù)中，多傳感器融合作為一種高智能地從環(huán)境中獲取一致性綜合信息的技術(shù)給設(shè)計(jì)帶來了新的契機(jī)。

1 多傳感器融合技術(shù)簡(jiǎn)介

多傳感器融合技術(shù)可類比于人類邏輯系統(tǒng)中自然實(shí)現(xiàn)的基本功能，是用機(jī)器實(shí)現(xiàn)人類由感知到認(rèn)知過程的模仿。在人類對(duì)客觀事物的認(rèn)知過程中，首先使用來自人體中的傳感器（眼、耳、鼻、皮膚等）通過聽、嗅、視、觸、味五覺對(duì)客觀事物信息（景物、聲音、氣味等）進(jìn)行多方位、多種類的感知，從中獲得大量冗余和互補(bǔ)的信息。然后根據(jù)人腦的先驗(yàn)知識(shí)去對(duì)這些信息進(jìn)行相關(guān)分析與處理，進(jìn)而估計(jì)、理解周圍環(huán)境和正在發(fā)生的事件，獲得對(duì)客觀事物統(tǒng)一與和諧的理解與認(rèn)識(shí)。這就是人的復(fù)雜的，同時(shí)也是自適應(yīng)的認(rèn)知過程。人類的感官由于具有各自不同的度量特征可以在不同空間范圍內(nèi)對(duì)各種事件進(jìn)行反應(yīng)。人腦把各種信息（圖像、聲音、氣味、形貌、上下文等）轉(zhuǎn)換成對(duì)事物有價(jià)值的一致性解釋，需要大量不同的智能處理，以及適用于解釋組合信息含義的知識(shí)庫。

傳感器可以類比于人的感知器官：通過不同的原理對(duì)自然界的光、熱、聲、磁等信號(hào)進(jìn)行捕捉，由換能器將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再數(shù)字化后經(jīng)通訊系統(tǒng)傳遞給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。單傳感器系統(tǒng)只能從單個(gè)度量維度獲得片面的、局部的特征信息，信息量十分有限。同時(shí)單個(gè)傳感器本身的累計(jì)誤差對(duì)系統(tǒng)造成的影響也無法消除。[2]因此，想要獲得對(duì)事物的一致性準(zhǔn)確解釋，單一傳感器系統(tǒng)力有不足。

多傳感器融合技術(shù)把多個(gè)不同種類的傳感器集中于同一個(gè)感知系統(tǒng)中，將各個(gè)傳感器來的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，形成對(duì)被測(cè)事物更準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)。它出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代初期，最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，后于20世紀(jì)80年代發(fā)展起來。近年來隨著計(jì)算技術(shù)、遙感技術(shù)、通訊技術(shù)以及微電子制造業(yè)的迅猛發(fā)展，多傳感器信息融合技術(shù)成為了一個(gè)熱門的研究方向，獲得了更廣泛的應(yīng)用。例如，在人機(jī)交互領(lǐng)域，要實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互所追求的最終目標(biāo)“自然人機(jī)交互”，對(duì)于人、環(huán)境的解讀尤為重要，[3]這正是多傳感器融合技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。

2 多傳感器融合系統(tǒng)的基本組成及技術(shù)原理

多傳感器融合技術(shù)，雖然沒有一個(gè)嚴(yán)格的定義，但可以基本概括為： （1）充分利用多傳感器數(shù)據(jù)資源（來自不同時(shí)/空范圍）。 （2）在一定的規(guī)則下對(duì)多傳感器所得檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。 （3）獲得一致性解釋并根據(jù)所設(shè)算法實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的決策或估計(jì)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)獲得比各單傳感器更加充分的信息。[4]多傳感器融合系統(tǒng)一般由如圖1所示的三個(gè)部分組成：傳感器部分（包括數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理）、數(shù)據(jù)融合部分、結(jié)果輸出部分。

多傳感器融合系統(tǒng)就像一個(gè)為了實(shí)現(xiàn)“對(duì)被測(cè)對(duì)象的一致性解釋或描述”而有機(jī)裝配而成的整體，可類比于人的身、腦綜合信息處理系統(tǒng)。其中多傳感器系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的硬件基礎(chǔ)和手段，所得多源信息成為數(shù)據(jù)融合的對(duì)象；融合是指對(duì)數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理，也是聯(lián)系整個(gè)系統(tǒng)的核心。它無法用單一的技術(shù)來解決，而是多種跨學(xué)科技術(shù)、理論的綜合。

多傳感器融合系統(tǒng)同單傳感器系統(tǒng)相比，其系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加的同時(shí)從自然界所獲得的信息量也成倍增長(zhǎng)。多個(gè)傳感器的存在從時(shí)間和空間的角度都擴(kuò)展了信息獲取的覆蓋范圍，[5]而傳感器之間的協(xié)同作業(yè)則提高了信息獲取的概率，對(duì)于某個(gè)傳感器不能顧及的檢測(cè)對(duì)象，可由其他傳感器完成工作。在某個(gè)傳感器出現(xiàn)故障、受干擾或不可用的情況下，系統(tǒng)仍有其他傳感器可以提供信息，不易受到破壞。

各傳感器在信息融合系統(tǒng)中所得的數(shù)據(jù)、信息具有不同的特征，可以是實(shí)時(shí)/非實(shí)時(shí)，快變/緩變，模糊/確定，相互支持/互補(bǔ)，相互矛盾/競(jìng)爭(zhēng)等等。在系統(tǒng)中，這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)不是孤立而是融合的，所得最終信息并不是各傳感器信息的簡(jiǎn)單加和，需要根據(jù)各傳感器之間的邏輯關(guān)系依據(jù)智能算法進(jìn)行聯(lián)合、相關(guān)、組合推導(dǎo)出更多的信息。利用多個(gè)傳感器協(xié)同作業(yè)的多傳感器融合相比由它的各個(gè)傳感器分別構(gòu)成單獨(dú)系統(tǒng)再加和而成的系統(tǒng)集更有優(yōu)勢(shì)。

3 多傳感器融合技術(shù)在公共藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

利用多傳感器融合技術(shù)進(jìn)行公共藝術(shù)設(shè)計(jì)，將前沿科技與傳統(tǒng)藝術(shù)方式集成在一起，是一種全新的嘗試。從字面意思的理解來看，公共藝術(shù)分為公共和藝術(shù)兩個(gè)獨(dú)立的定義，可以理解為：具有“公共性”含義的藝術(shù)形式。其界定的核心原則就是“公共性”?！肮病本鸵馕吨菜囆g(shù)作品必須是能與民眾產(chǎn)生自由交流的一種藝術(shù)形式，要以公眾自主、自由參與到公共藝術(shù)中為前提，任何缺少與民眾之間自由評(píng)論和互動(dòng)的藝術(shù)形式都不是公共藝術(shù)。[6]因此，公共藝術(shù)不能僅僅是“藝術(shù)家創(chuàng)作”的藝術(shù)，而是一種“公共互動(dòng)”的藝術(shù)。如何讓公眾自主自由參與到藝術(shù)作品中，形成真正的“公共藝術(shù)”是藝術(shù)家們亟待解決的重要問題。完整的公共藝術(shù)作品必須是“表達(dá)”與“吸收”經(jīng)互動(dòng)過程的完整呈現(xiàn)?！拔铡钡氖莵碜怨姷乃枷耄晒姷男袨檫M(jìn)行表達(dá)，通過互動(dòng)產(chǎn)生交流。因此，藝術(shù)家們需要考慮的一個(gè)重要問題是，如何由公眾的行為導(dǎo)向公眾思想的表達(dá)，形成有效的交互。在日本藝術(shù)家草間彌生（Yayoi Kusama）創(chuàng)造的作品The Obliteration Room中，草間彌生構(gòu)建了一個(gè)純白色的房間，每個(gè)參觀者都將被發(fā)放一張彩色波點(diǎn)貼紙，參觀者可以根據(jù)喜好將貼紙貼在房間中的任意位置?？臻g中的每一個(gè)彩色波點(diǎn)都是參觀者對(duì)此次參觀經(jīng)歷的一種表達(dá)。[7]endprint

從參觀者的行為、思想的角度進(jìn)行考慮，人類對(duì)于思想的表達(dá)具有多樣性，有顯式的主動(dòng)動(dòng)作、行為、語言等等，也有隱式的如表情、眼動(dòng)、甚至氣味及生化物質(zhì)（如唾液、汗液、荷爾蒙等）的分泌。傳統(tǒng)的藝術(shù)作品（如圖2例）主要是從公眾顯式的主動(dòng)作為中獲得表達(dá)形成交互，所受限制較大，參與門檻較高。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)，首先拓寬了公眾思想的行為來源，降低了公眾參與的門檻。目前，在國內(nèi)外已出現(xiàn)了一些基于單傳感器的公共藝術(shù)作品，但單傳感器的單一數(shù)據(jù)來源、不可靠、易受干擾、不穩(wěn)定等技術(shù)局限性使其發(fā)展受到限制。隨著先進(jìn)傳感技術(shù)的飛躍，除了人類的主要信息來源聲音、光、力等自然信號(hào)之外，甚至在人傳感器力所不及的范疇如紅外、紫外等非可見光區(qū)域，次/超聲波區(qū)域，非揮發(fā)性痕量生化物質(zhì)等，我們也能夠通過先進(jìn)傳感技術(shù)獲得所需要的信息。通過多傳感器融合技術(shù)所帶來的巨大優(yōu)勢(shì)，科技比人類更懂得人類已經(jīng)不再是夢(mèng)想。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)，降低了公眾參與公共藝術(shù)的閾值。多傳感器融合系統(tǒng)對(duì)于公眾行為的捕捉不是被動(dòng)的，而是主動(dòng)地感知公眾的行為，將公眾“拉”入?yún)⑴c公共藝術(shù)的行為中，為公共藝術(shù)的設(shè)計(jì)提供了一種嶄新的思路。

以城市中某廣場(chǎng)為例，在人們進(jìn)入廣場(chǎng)時(shí)，形成參觀經(jīng)歷。假設(shè)給每個(gè)人分發(fā)一張彩色波點(diǎn)紙，通過張貼彩色波點(diǎn)紙的顯示行為進(jìn)行表達(dá)，即形成類似草間彌生潔凈之屋的效果。在沒有彩色波點(diǎn)紙的情況下，人們對(duì)其參觀經(jīng)歷產(chǎn)生隱式的表達(dá)。例如，不同的面部表情、走路的步長(zhǎng)、速度、方向等等。公眾的這些隱式表達(dá)可以使用多傳感器融合系統(tǒng)進(jìn)行捕捉。使用彩色數(shù)字投影代替彩色波點(diǎn)紙，每一種顏色對(duì)應(yīng)多傳感器融合系統(tǒng)所得到的一致性結(jié)論。例如，紅色對(duì)應(yīng)熱情、綠色對(duì)應(yīng)平靜、不同程度的黑色對(duì)應(yīng)一些負(fù)面情緒如沮喪等，形成交互。此例的多傳感器融合系統(tǒng)中，使用攝像裝置及壓力感應(yīng)裝置對(duì)人群進(jìn)行檢測(cè)，即通過攝像裝置對(duì)公眾面部表情進(jìn)行捕捉、壓力傳感器對(duì)公眾步態(tài)進(jìn)行捕捉。二類傳感器所得數(shù)據(jù)需進(jìn)行時(shí)間、空間二個(gè)層面的融合。時(shí)間融合主要是將單傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，是指對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合?？臻g融合適用于多傳感器所得信息的一次融合處理，是指對(duì)不同位置、類型傳感器在同一時(shí)刻的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。在融合過程中，需要結(jié)合圖像識(shí)別技術(shù)、步態(tài)分析對(duì)公眾的面部表情、步態(tài)行為進(jìn)行特征數(shù)據(jù)提取、分析，從而得出對(duì)該參與個(gè)體的一致性結(jié)論，并根據(jù)設(shè)計(jì)需求予以分類。此處可分為熱情、平靜、沮喪等類別，每一個(gè)類別對(duì)應(yīng)于一種顏色，由數(shù)字投影進(jìn)行表達(dá)。該“波點(diǎn)”設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單模型如圖3所示。

隨著多傳感器融合系統(tǒng)中傳感器數(shù)量、種類的不斷增加，可根據(jù)歸屬將公共藝術(shù)裝置中使用的傳感器分為兩類：第一類傳感器從屬于裝置藝術(shù)本身，由藝術(shù)家根據(jù)藝術(shù)表達(dá)的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝。第二類傳感器從屬于公眾，來自公眾隨身攜帶的電子設(shè)備，藝術(shù)裝置提供數(shù)據(jù)接口，從中獲取數(shù)據(jù)。二類傳感器協(xié)同作業(yè)，通過融合中心進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到全方位多角度的“立體信息”。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)裝置，是實(shí)現(xiàn)公共藝術(shù)公共性的有力保障。

從設(shè)計(jì)目的的層面考慮，根據(jù)馬斯洛的理論，將人的需求由低級(jí)層次到高級(jí)層次依次分為5個(gè)層次：生理、安全、社會(huì)、尊重以及自我實(shí)現(xiàn)。公共藝術(shù)的實(shí)質(zhì)就是滿足人的真正需求，而不是公共藝術(shù)裝置的物質(zhì)形態(tài)本身。多傳感器融合系統(tǒng)對(duì)所得多元數(shù)據(jù)進(jìn)行多種層次上的融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦綜合信息處理的高級(jí)模仿，深刻挖掘公眾表面行為背后的含義，幫助藝術(shù)家們分析、理解、滿足公眾的真正需求。隨著分布式計(jì)算、通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的共進(jìn)發(fā)展，多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的功能也越來越強(qiáng)大?？梢灶A(yù)見，隨著數(shù)字化進(jìn)程的進(jìn)一步深入，多傳感器融合技術(shù)與公共藝術(shù)的結(jié)合必將帶給我們更多的驚喜。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：楊天天（1984—），女，博士，講師，主要研究方向：數(shù)字媒體技術(shù)及應(yīng)用。endprint

從參觀者的行為、思想的角度進(jìn)行考慮，人類對(duì)于思想的表達(dá)具有多樣性，有顯式的主動(dòng)動(dòng)作、行為、語言等等，也有隱式的如表情、眼動(dòng)、甚至氣味及生化物質(zhì)（如唾液、汗液、荷爾蒙等）的分泌。傳統(tǒng)的藝術(shù)作品（如圖2例）主要是從公眾顯式的主動(dòng)作為中獲得表達(dá)形成交互，所受限制較大，參與門檻較高。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)，首先拓寬了公眾思想的行為來源，降低了公眾參與的門檻。目前，在國內(nèi)外已出現(xiàn)了一些基于單傳感器的公共藝術(shù)作品，但單傳感器的單一數(shù)據(jù)來源、不可靠、易受干擾、不穩(wěn)定等技術(shù)局限性使其發(fā)展受到限制。隨著先進(jìn)傳感技術(shù)的飛躍，除了人類的主要信息來源聲音、光、力等自然信號(hào)之外，甚至在人傳感器力所不及的范疇如紅外、紫外等非可見光區(qū)域，次/超聲波區(qū)域，非揮發(fā)性痕量生化物質(zhì)等，我們也能夠通過先進(jìn)傳感技術(shù)獲得所需要的信息。通過多傳感器融合技術(shù)所帶來的巨大優(yōu)勢(shì)，科技比人類更懂得人類已經(jīng)不再是夢(mèng)想。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)，降低了公眾參與公共藝術(shù)的閾值。多傳感器融合系統(tǒng)對(duì)于公眾行為的捕捉不是被動(dòng)的，而是主動(dòng)地感知公眾的行為，將公眾“拉”入?yún)⑴c公共藝術(shù)的行為中，為公共藝術(shù)的設(shè)計(jì)提供了一種嶄新的思路。

以城市中某廣場(chǎng)為例，在人們進(jìn)入廣場(chǎng)時(shí)，形成參觀經(jīng)歷。假設(shè)給每個(gè)人分發(fā)一張彩色波點(diǎn)紙，通過張貼彩色波點(diǎn)紙的顯示行為進(jìn)行表達(dá)，即形成類似草間彌生潔凈之屋的效果。在沒有彩色波點(diǎn)紙的情況下，人們對(duì)其參觀經(jīng)歷產(chǎn)生隱式的表達(dá)。例如，不同的面部表情、走路的步長(zhǎng)、速度、方向等等。公眾的這些隱式表達(dá)可以使用多傳感器融合系統(tǒng)進(jìn)行捕捉。使用彩色數(shù)字投影代替彩色波點(diǎn)紙，每一種顏色對(duì)應(yīng)多傳感器融合系統(tǒng)所得到的一致性結(jié)論。例如，紅色對(duì)應(yīng)熱情、綠色對(duì)應(yīng)平靜、不同程度的黑色對(duì)應(yīng)一些負(fù)面情緒如沮喪等，形成交互。此例的多傳感器融合系統(tǒng)中，使用攝像裝置及壓力感應(yīng)裝置對(duì)人群進(jìn)行檢測(cè)，即通過攝像裝置對(duì)公眾面部表情進(jìn)行捕捉、壓力傳感器對(duì)公眾步態(tài)進(jìn)行捕捉。二類傳感器所得數(shù)據(jù)需進(jìn)行時(shí)間、空間二個(gè)層面的融合。時(shí)間融合主要是將單傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，是指對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合?？臻g融合適用于多傳感器所得信息的一次融合處理，是指對(duì)不同位置、類型傳感器在同一時(shí)刻的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。在融合過程中，需要結(jié)合圖像識(shí)別技術(shù)、步態(tài)分析對(duì)公眾的面部表情、步態(tài)行為進(jìn)行特征數(shù)據(jù)提取、分析，從而得出對(duì)該參與個(gè)體的一致性結(jié)論，并根據(jù)設(shè)計(jì)需求予以分類。此處可分為熱情、平靜、沮喪等類別，每一個(gè)類別對(duì)應(yīng)于一種顏色，由數(shù)字投影進(jìn)行表達(dá)。該“波點(diǎn)”設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單模型如圖3所示。

隨著多傳感器融合系統(tǒng)中傳感器數(shù)量、種類的不斷增加，可根據(jù)歸屬將公共藝術(shù)裝置中使用的傳感器分為兩類：第一類傳感器從屬于裝置藝術(shù)本身，由藝術(shù)家根據(jù)藝術(shù)表達(dá)的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝。第二類傳感器從屬于公眾，來自公眾隨身攜帶的電子設(shè)備，藝術(shù)裝置提供數(shù)據(jù)接口，從中獲取數(shù)據(jù)。二類傳感器協(xié)同作業(yè)，通過融合中心進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到全方位多角度的“立體信息”。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)裝置，是實(shí)現(xiàn)公共藝術(shù)公共性的有力保障。

從設(shè)計(jì)目的的層面考慮，根據(jù)馬斯洛的理論，將人的需求由低級(jí)層次到高級(jí)層次依次分為5個(gè)層次：生理、安全、社會(huì)、尊重以及自我實(shí)現(xiàn)。公共藝術(shù)的實(shí)質(zhì)就是滿足人的真正需求，而不是公共藝術(shù)裝置的物質(zhì)形態(tài)本身。多傳感器融合系統(tǒng)對(duì)所得多元數(shù)據(jù)進(jìn)行多種層次上的融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦綜合信息處理的高級(jí)模仿，深刻挖掘公眾表面行為背后的含義，幫助藝術(shù)家們分析、理解、滿足公眾的真正需求。隨著分布式計(jì)算、通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的共進(jìn)發(fā)展，多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的功能也越來越強(qiáng)大?？梢灶A(yù)見，隨著數(shù)字化進(jìn)程的進(jìn)一步深入，多傳感器融合技術(shù)與公共藝術(shù)的結(jié)合必將帶給我們更多的驚喜。

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作者簡(jiǎn)介：楊天天（1984—），女，博士，講師，主要研究方向：數(shù)字媒體技術(shù)及應(yīng)用。endprint

從參觀者的行為、思想的角度進(jìn)行考慮，人類對(duì)于思想的表達(dá)具有多樣性，有顯式的主動(dòng)動(dòng)作、行為、語言等等，也有隱式的如表情、眼動(dòng)、甚至氣味及生化物質(zhì)（如唾液、汗液、荷爾蒙等）的分泌。傳統(tǒng)的藝術(shù)作品（如圖2例）主要是從公眾顯式的主動(dòng)作為中獲得表達(dá)形成交互，所受限制較大，參與門檻較高。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)，首先拓寬了公眾思想的行為來源，降低了公眾參與的門檻。目前，在國內(nèi)外已出現(xiàn)了一些基于單傳感器的公共藝術(shù)作品，但單傳感器的單一數(shù)據(jù)來源、不可靠、易受干擾、不穩(wěn)定等技術(shù)局限性使其發(fā)展受到限制。隨著先進(jìn)傳感技術(shù)的飛躍，除了人類的主要信息來源聲音、光、力等自然信號(hào)之外，甚至在人傳感器力所不及的范疇如紅外、紫外等非可見光區(qū)域，次/超聲波區(qū)域，非揮發(fā)性痕量生化物質(zhì)等，我們也能夠通過先進(jìn)傳感技術(shù)獲得所需要的信息。通過多傳感器融合技術(shù)所帶來的巨大優(yōu)勢(shì)，科技比人類更懂得人類已經(jīng)不再是夢(mèng)想。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)，降低了公眾參與公共藝術(shù)的閾值。多傳感器融合系統(tǒng)對(duì)于公眾行為的捕捉不是被動(dòng)的，而是主動(dòng)地感知公眾的行為，將公眾“拉”入?yún)⑴c公共藝術(shù)的行為中，為公共藝術(shù)的設(shè)計(jì)提供了一種嶄新的思路。

以城市中某廣場(chǎng)為例，在人們進(jìn)入廣場(chǎng)時(shí)，形成參觀經(jīng)歷。假設(shè)給每個(gè)人分發(fā)一張彩色波點(diǎn)紙，通過張貼彩色波點(diǎn)紙的顯示行為進(jìn)行表達(dá)，即形成類似草間彌生潔凈之屋的效果。在沒有彩色波點(diǎn)紙的情況下，人們對(duì)其參觀經(jīng)歷產(chǎn)生隱式的表達(dá)。例如，不同的面部表情、走路的步長(zhǎng)、速度、方向等等。公眾的這些隱式表達(dá)可以使用多傳感器融合系統(tǒng)進(jìn)行捕捉。使用彩色數(shù)字投影代替彩色波點(diǎn)紙，每一種顏色對(duì)應(yīng)多傳感器融合系統(tǒng)所得到的一致性結(jié)論。例如，紅色對(duì)應(yīng)熱情、綠色對(duì)應(yīng)平靜、不同程度的黑色對(duì)應(yīng)一些負(fù)面情緒如沮喪等，形成交互。此例的多傳感器融合系統(tǒng)中，使用攝像裝置及壓力感應(yīng)裝置對(duì)人群進(jìn)行檢測(cè)，即通過攝像裝置對(duì)公眾面部表情進(jìn)行捕捉、壓力傳感器對(duì)公眾步態(tài)進(jìn)行捕捉。二類傳感器所得數(shù)據(jù)需進(jìn)行時(shí)間、空間二個(gè)層面的融合。時(shí)間融合主要是將單傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，是指對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合?？臻g融合適用于多傳感器所得信息的一次融合處理，是指對(duì)不同位置、類型傳感器在同一時(shí)刻的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。在融合過程中，需要結(jié)合圖像識(shí)別技術(shù)、步態(tài)分析對(duì)公眾的面部表情、步態(tài)行為進(jìn)行特征數(shù)據(jù)提取、分析，從而得出對(duì)該參與個(gè)體的一致性結(jié)論，并根據(jù)設(shè)計(jì)需求予以分類。此處可分為熱情、平靜、沮喪等類別，每一個(gè)類別對(duì)應(yīng)于一種顏色，由數(shù)字投影進(jìn)行表達(dá)。該“波點(diǎn)”設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單模型如圖3所示。

隨著多傳感器融合系統(tǒng)中傳感器數(shù)量、種類的不斷增加，可根據(jù)歸屬將公共藝術(shù)裝置中使用的傳感器分為兩類：第一類傳感器從屬于裝置藝術(shù)本身，由藝術(shù)家根據(jù)藝術(shù)表達(dá)的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝。第二類傳感器從屬于公眾，來自公眾隨身攜帶的電子設(shè)備，藝術(shù)裝置提供數(shù)據(jù)接口，從中獲取數(shù)據(jù)。二類傳感器協(xié)同作業(yè)，通過融合中心進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到全方位多角度的“立體信息”。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)裝置，是實(shí)現(xiàn)公共藝術(shù)公共性的有力保障。

從設(shè)計(jì)目的的層面考慮，根據(jù)馬斯洛的理論，將人的需求由低級(jí)層次到高級(jí)層次依次分為5個(gè)層次：生理、安全、社會(huì)、尊重以及自我實(shí)現(xiàn)。公共藝術(shù)的實(shí)質(zhì)就是滿足人的真正需求，而不是公共藝術(shù)裝置的物質(zhì)形態(tài)本身。多傳感器融合系統(tǒng)對(duì)所得多元數(shù)據(jù)進(jìn)行多種層次上的融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦綜合信息處理的高級(jí)模仿，深刻挖掘公眾表面行為背后的含義，幫助藝術(shù)家們分析、理解、滿足公眾的真正需求。隨著分布式計(jì)算、通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的共進(jìn)發(fā)展，多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的功能也越來越強(qiáng)大?？梢灶A(yù)見，隨著數(shù)字化進(jìn)程的進(jìn)一步深入，多傳感器融合技術(shù)與公共藝術(shù)的結(jié)合必將帶給我們更多的驚喜。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：楊天天（1984—），女，博士，講師，主要研究方向：數(shù)字媒體技術(shù)及應(yīng)用。endprint