鳳凰網(wǎng):遠距離步態(tài)識別系統(tǒng)研究與應(yīng)用,讓步態(tài)識人變成了現(xiàn)實,它將給未來的社會發(fā)展和人民生活帶來哪些改變?
中國科學(xué)院自動化研究所研究員王亮:城市內(nèi)視頻監(jiān)控點日益增多,能在一定程度上幫助公安人員預(yù)防及破獲犯罪事件。“十二五”規(guī)劃中提到,平安城市的建設(shè)已完成了視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)建設(shè)。監(jiān)控視頻里最重要的信息是行人,但監(jiān)控視頻里能捕捉到正面清晰人臉圖像的情況并不常見,此外人臉圖像質(zhì)量受光照影響較大,面部遮擋更是直接導(dǎo)致人臉識別失效。公共安全和應(yīng)急管理等部門需經(jīng)常采用人海戰(zhàn)術(shù)分析行人全身特征獲得線索。面對日益增長的海量視頻,人海戰(zhàn)術(shù)對警力資源耗費巨大。
人的步態(tài)是遠距離復(fù)雜場景下唯一可清晰成像的生物特征,步態(tài)識別技術(shù)通過身體體型和行走姿態(tài)來識別人的身份。步態(tài)識別在2K相機下的識別距離達到了50m左右,支持360度全視角識別,光照不限,戴口罩、眼睛、帽子等反偵查遮擋不影響識別精度,可應(yīng)用于所有已建的安防監(jiān)控,節(jié)省建設(shè)成本,提高安防監(jiān)控的智能化水平,是一種新的智能化的偵查手段。
無論是公共安全還是疫情防控應(yīng)急管理,迫切需要遠距離、非受控、全視角、抗干擾的視頻分析技術(shù),步態(tài)識別的成熟應(yīng)用填補了這一領(lǐng)域多年空白。步態(tài)識別技術(shù)基于行人的全身信息進行分析,不受面部遮擋等影響,可滿足絕大部分視頻里的行人身份分析。一套中等規(guī)模步態(tài)識別系統(tǒng)已實現(xiàn)幾分鐘內(nèi)分析1000個攝像機數(shù)天的視頻內(nèi)容,追蹤大部分出現(xiàn)的行人,即幾分鐘完成十萬小時的視頻分析,替代人海戰(zhàn)術(shù)追蹤不法分子和傳染病患者等敏感人員的行動軌跡,大大提高政府應(yīng)對社會治安和重大應(yīng)急事件的管理水平。
鳳凰網(wǎng):近年來,人工智能受到越來越高的關(guān)注,步態(tài)識別技術(shù)也逐漸走入大眾的視野,目前遠距離步態(tài)識別系統(tǒng)可以在哪些行業(yè)中得到應(yīng)用?
王亮:公共安全領(lǐng)域:傳統(tǒng)的人海戰(zhàn)術(shù)耗費大量警力資源分析海量監(jiān)控視頻,步態(tài)識別技術(shù)可分析海量監(jiān)控視頻數(shù)據(jù),優(yōu)化人海戰(zhàn)術(shù),向科技要警力,更好地使用國家投入巨資建設(shè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
疫情防控應(yīng)急管理:“步態(tài)+測溫”方案可進行遠距離測溫,同時儲存行人步態(tài)信息。一旦發(fā)現(xiàn)高溫人員即可根據(jù)步態(tài)進行檢索和軌跡追蹤,迅速鎖定目標(biāo)人員和接觸人員軌跡。目前已經(jīng)有某市在新冠肺炎疫情爆發(fā)后使用此系統(tǒng)。
商用安防:在某些區(qū)域急需遠距離身份識別的場所,例如礦井油田等,破壞公共財產(chǎn)現(xiàn)象屢禁不止。由于區(qū)域空曠,攝像頭部署位置較高,人臉識別無法滿足需求,可利用步態(tài)識別進行遠距離身份識別。
智慧社區(qū)/智慧商場/智能家居:利用智能攝像頭實現(xiàn)更便捷的智能調(diào)控及社區(qū)/家庭安防預(yù)警。
醫(yī)療康養(yǎng):利用步態(tài)采集及評估系統(tǒng),實現(xiàn)骨科疾病的遠距離診療等,可進行跌倒預(yù)測分析和病人康復(fù)評估。
鳳凰網(wǎng):與其他生物識別技術(shù)相比,遠距離步態(tài)識別系統(tǒng)具有哪些顯著的優(yōu)勢?
王亮:步態(tài)識別技術(shù)具有以下優(yōu)點:(1)適用距離廣,普通高清攝像機下識別距離可達50米;(2)非受控識別,無需識別對象配合;(3)全視角,360度行人均可識別;(4)抗干擾,由于采用全身特征,完全不受面部遮擋影響,也不易受偽裝影響。
步態(tài)識別可實現(xiàn)基于海量視頻的快速行人檢索、識別和追蹤,可廣泛應(yīng)用于公共安全和應(yīng)急管理等場景。步態(tài)識別和常見的人臉識別等技術(shù)相比,各有千秋、互為增強,步態(tài)識別不需要以人臉識別等技術(shù)作為基礎(chǔ)和前提,是一種應(yīng)用門檻更低、應(yīng)用范圍更廣的視頻分析技術(shù)。并且它最大優(yōu)勢在于能利用絕大部分舊相機,充分用好絕大部分治安攝像機、實現(xiàn)視頻內(nèi)容結(jié)構(gòu)化存儲,是實現(xiàn)智慧城市“向科技要警力”的一大利器。
鳳凰網(wǎng):2016年6月,遠距離步態(tài)識別系統(tǒng)研究與應(yīng)用孵化了全球第一家步態(tài)識別商業(yè)化公司——銀河水滴,公司未來的主要發(fā)展方向是什么?將基于應(yīng)用的角度開發(fā)哪些科技產(chǎn)品?
王亮:銀河水滴致力于將人工智能與行業(yè)深度融合,為智慧城市、平安社區(qū)、智能交通、智慧工廠、智能家居、醫(yī)療康養(yǎng)等領(lǐng)域提供高效的智能化解決方案。銀河水滴的使命是以人工智能釋放人類的體力與腦力,拓展人類生存時空。銀河水滴步態(tài)識別技術(shù)主要發(fā)明人是中科院院士譚鐵牛研究員,他于2000年開始帶領(lǐng)四代博士20年磨一劍,長期堅持研發(fā)完全自主知識產(chǎn)權(quán)的步態(tài)識別技術(shù),系統(tǒng)發(fā)展了步態(tài)識別的計算理論和技術(shù)方法。
銀河水滴團隊研發(fā)了最先進的步態(tài)識別產(chǎn)品,連續(xù)兩年登陸CCTV1《機智過人》,以步態(tài)識別戰(zhàn)勝人類“最強大腦”,得到國內(nèi)外媒體包括CCTV1、CCTV4、新華社、人民日報、中新社、科技日報、美聯(lián)社、紐約時報、華盛頓郵報等數(shù)百次報道。銀河水滴科技公司將步態(tài)識別與行業(yè)深度融合,與上海公安局刑偵總隊等共建聯(lián)合實驗室,為平安城市提供先進的解決方案。
銀河水滴的步態(tài)識別產(chǎn)品主要有:
銀河水滴步態(tài)識別互聯(lián)系統(tǒng):為應(yīng)用步態(tài)識別技術(shù)進行偵查實戰(zhàn)的大數(shù)據(jù)平臺,集步態(tài)建庫、步態(tài)識別、步態(tài)檢索、步態(tài)比對、大范圍追蹤等功能于一體,支持上萬路攝像機并發(fā)。可以在海量視頻中快速進行人物檢索和身份識別、快速實現(xiàn)目標(biāo)人物查找和追蹤??蓮V泛應(yīng)用于刑偵等安防相關(guān)領(lǐng)域,適用于多種場景下的實戰(zhàn)需求。
銀河水滴步態(tài)檢索一體機:是集算法、軟件和硬件為一體的便攜式安防專用設(shè)備。以人的步態(tài)特征作為注冊對象,通過銀河水滴世界領(lǐng)先的步態(tài)識別技術(shù)在海量視頻中高速進行人物檢索和身份識別,快速實現(xiàn)目標(biāo)人物查找??蓮V泛應(yīng)用于公共安全、司法、邊防、海關(guān)、機場、車站、港口等領(lǐng)域,將大大提升視頻檢索的效率和精度,提升偵查的智能化水平。
銀河水滴發(fā)熱人員智能篩查與軌跡追蹤系統(tǒng):配備雙光智能測溫攝像機以及大規(guī)模步態(tài)檢索系統(tǒng)。雙光智能測溫攝像機擁有紅外測溫和可見光雙鏡頭,并在攝像機內(nèi)集成了人臉檢測、步態(tài)檢測和質(zhì)量評估等AI功能,可實現(xiàn)非接觸式體溫異常告警、人員識別以及步態(tài)信息獲取。步態(tài)識別采用全身特征來進行識別,完全不受佩戴口罩影響,并具有遠距離、全視角、全天候等優(yōu)良特性,可配合監(jiān)控攝像機實現(xiàn)大范圍疑似/確診人員的軌跡追蹤。該方案可應(yīng)用于機場、車站、學(xué)校、幼兒園、社區(qū)、辦公樓宇、賓館、酒店等場景,有助于迅速切斷傳播鏈,控制病毒傳播。
銀河水滴人臉步態(tài)抓拍機:擁有長短焦雙鏡頭,嵌入步態(tài)、人臉兩個深度學(xué)習(xí)算法,支持人臉、步態(tài)雙抓拍,具有單鏡頭人臉或步態(tài)獨立抓拍等多種應(yīng)用功能。可以在50米內(nèi)自由選擇監(jiān)控點,大大擴展了監(jiān)控視野;同時通過雙算法提取行人的人臉及步態(tài)特征數(shù)據(jù),大大增強了視頻數(shù)據(jù)預(yù)處理能力??蓮V泛應(yīng)用于城市/鄉(xiāng)村路口、樓宇/園區(qū)/社區(qū)、公共營業(yè)場所等所有公共安防場景。
銀河水滴步態(tài)數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案:銀河水滴步態(tài)數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案可以完成高質(zhì)量、全視角的步態(tài)特征數(shù)據(jù)采集,建立人員步態(tài)大數(shù)據(jù)平臺。經(jīng)過數(shù)據(jù)存儲與分類管理、深度分析和系統(tǒng)優(yōu)化,將步態(tài)大數(shù)據(jù)平臺與步態(tài)識別有效連接起來,從而形成由采到用的數(shù)據(jù)鏈條,為步態(tài)識別技術(shù)的實戰(zhàn)應(yīng)用提供有效的數(shù)據(jù)支撐,最大程度地發(fā)揮步態(tài)識別技術(shù)在視頻分析中的優(yōu)勢,實現(xiàn)更精準(zhǔn)、更快捷的目標(biāo)人物身份識別。該數(shù)據(jù)庫可以同目前已經(jīng)建成的人臉庫、指紋庫協(xié)同工作,從而在公共安全領(lǐng)域形成多特征、全體態(tài)的身份識別體系,可廣泛應(yīng)用于公共安防的各個領(lǐng)域。
鳳凰網(wǎng):在遠距離步態(tài)識別系統(tǒng)研究與應(yīng)用中,最主要的技術(shù)創(chuàng)新點都包括哪些內(nèi)容?
王亮:銀河水滴的步態(tài)識別技術(shù)解決了步態(tài)識別在實戰(zhàn)應(yīng)用中行人檢測、行人跟蹤、人形分割、步態(tài)特征表達、跨視角步態(tài)識別等多項關(guān)鍵技術(shù),搭建規(guī)?;⒅腔刍漠a(chǎn)業(yè)應(yīng)用與服務(wù)(云)平臺,完成多項科技成果的產(chǎn)業(yè)化落地,最終完成技術(shù)融合、協(xié)同處理與智能分析的產(chǎn)業(yè)化成果推廣應(yīng)用。
(1)提出高精度實時人形圖像分割方法:以模式識別和計算機視覺理論為指導(dǎo),結(jié)合最新的深度學(xué)習(xí)算法,融合各尺度圖像信息,在步態(tài)識別的預(yù)處理階段精確分離目標(biāo)人物與背景,精確度近似人眼,為步態(tài)識別奠定扎實基礎(chǔ)。
(2)提出基于深度學(xué)習(xí)的步態(tài)識別方法,構(gòu)建全新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架,解決跨視角步態(tài)識別問題:借助傳統(tǒng)的步態(tài)識別的先驗知識,結(jié)合最新的深度學(xué)習(xí)方法,構(gòu)建了全新的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),解決步態(tài)識別中最難的問題——跨視角步態(tài)識別。能夠在只給定某個視角的情況下,跨視角地識別出該人在其他視角的步態(tài)序列。目前識別正確率已很高。只有解決此問題,才可能將步態(tài)識別技術(shù)落地應(yīng)用于實際場景。
鳳凰網(wǎng):說一說您對全國科技創(chuàng)新中心的希冀和祝福吧!
王亮:希望在北京市各級領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下,北京在建設(shè)全國科技創(chuàng)新中心的道路上越走越好,涌現(xiàn)更多的創(chuàng)新企業(yè)和創(chuàng)新成果,創(chuàng)新的氛圍更加濃厚,創(chuàng)新的土壤更加肥沃,希望北京在國際這個大舞臺上散發(fā)出獨特的魅力和絢麗的色彩!