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银河水滴步态识别技术

来源: 中关村导刊 发布时间: 2019年11月08日 浏览:

  在科技感超强的电影《碟中谍5》中,最吸睛的当属安保系统的最后一道防线——步态识别,即通过分析人的身体体型和行走姿态来识别身份,这道防线让阿汤哥也难以瞒天过海。如今,在现实生活中,有一家科技公司突破了这项技术,并已研发出相应的专利技术和产品。这家公司就是银河水滴科技有限公司(下称“银河水滴”)。该公司凭借“远距离步态识别系统研究与应用”项目,获得了2018年度北京市科学技术奖二等奖。其创始人兼CEO黄永祯博士表示,创立银河水滴的目的是致力以AI技术解放人类的体力和脑力,拓展人类的生存空间,将步态识别技术应用于社会生活,令银河水滴成为全球最早进行步态识别技术商业化的企业。

  不看脸也能快速辨认

  设想这样一个情景:某人头戴帽子口罩,脸部被遮挡,并离摄像头很远,这时已经无法根据脸部信息识别其身份,然而仍然可以分析他的步态信息,通过步态识别系统识别他的身份,是不是很炫很酷?

  步态识别是一种非接触的生物特征识别技术。顾名思义,就是通过人们走路的姿态进行身份识别。与其他生物识别技术相比,步态识别具有远距离、非接触、不易伪装等特点。首先,步态识别适用距离更远。其次,步态识别为非受控识别,无需识别对象主动配合与参与。而指纹识别、虹膜识别、人脸识别等都需要识别对象主动配合。再者,步态难以伪装。不同的体型、肌肉骨骼特点、运动神经灵敏度、走路姿态等特征共同决定了步态具有较好的可区分特性,通过精巧设计的算法和海量数据的训练,机器可以精准识别这些细节特征。

  黄永祯博士表示:“步态识别拥有远距离、全视角、无需配合等诸多独特优势,银河水滴步态识别互联系统将这些优势同社会需要做了开创性的融合,将有效提升应用场景的安全系数。”相较于依靠人力从海量监控视频中快速查找目标人物的做法,步态识别不仅能实现对人海战术的替代,极大提升检索和识别效率及准确度,而且当出现远距离、非配合、全视角(如只有侧面和背面身形)、弱光线、人脸隐蔽/遮挡、目标人物多次换装等一种或多种情况时,步态识别技术成功搜检目标人物的优越性就更突显了。”

  然而,要精确通过步态特征识别出某人的身份信息,需要复杂的系统支撑。步态识别系统包含了检测、跟踪、分割、识别等部分,任何一个模块都将对整体系统产生影响。“远距离步态识别系统研究与应用”项目在算法层面对步态识别系统的4个关键模块分别进行研发。无论是复杂的背景、多样的姿态、不同的尺度变化以及不同的衣着,系统都能非常快速准确分割出人像。此外,借助传统的步态识别的先验知识,结合最新的深度学习方法,能够在只给定某个视角的情况下,跨视角地识别出该人在其他视角的步态序列。

  使用基于“正负对”的训练方式,可以充分扩充样本数量,即使对很少的训练数据也能达到很强的识别结果。这种方式在人脸识别、行人再识别领域也有广泛应用。在此基础上,项目组还提出了一种基于拓扑表达的跨视角步态识别方法来描述步态的整体时空结构。在跨视角和遮挡的条件下,效果也是很明显的,识别精度也很高;对跨着装以及跨背包的场景,也都能得到很好的识别结果。

  产学研紧密结合

  得益于中科院自动化所在计算机视觉领域20多年的技术积累,银河水滴在中科院“技术+团队”的离岗创业政策激励下成立。基于项目的一系列人工智能关键技术研发,银河水滴目前已经在公共安全以及智能家居领域取得了很好的进展。项目所开发的步态检索系统,在维护公共安全方面发挥了重要作用。

  银河水滴在实现步态识别基本技术的基础上,还将全类型人脸识别以及人群计算应用于泛身份识别构建之中,以达到更精确的识别结果。

  “目前人脸识别方案在主流数据库上可达到99%的识别率并可保持实时性;在远距离人脸识别方面,可对普通2K摄像机中25米外的人群进行实时人脸识别。”项目负责人、中科院自动化所研究员王亮表示。

  在商业化应用方面,银河水滴科技已经基于产品雏形,面向安防、油田和家电等领域进行推广,寻找更多适合步态识别应用的客户,推动了传统行业的智能化升级。与此同时,步态识别也面临着很多挑战需要解决:比如在人群密集场所,如何解决遮挡情况下的身份识别等。接下来,银河水滴科技将不断探索,选择属于蓝海市场的细分领域深挖下去,与中科院自动化所紧密配合,做好科技成果的产业化。

  黄永祯曾在央视节目《机智过人》上表示,他的“终极梦想是以AI释放人类的体力和脑力,在有生之年,让人类走出太阳系,走向银河。”而企业名称“银河水滴”同样暗含着他对“AI梦”坚持不懈的追求。“我希望银河水滴的全体同仁能秉承水滴石穿的精神,以步态识别等AI技术改变世界,千里之行,智见未来。”同时,作为《三体》迷的他,也希望团队能研发出像《三体》中的智能探测器“水滴”一样,具有地球上最强AI技术的产品,探索未知世界。(记者 魏颖)

(责任编辑:李冰漪)
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