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远距离步态识别系统:广泛捕捉、精准辨认

来源:本站 作者:admin 发布时间:2020-09-14 15:54:19
摘要:街头巷尾随处可见的监控是大家日常生活中非常熟悉的场景,它们为我们的日常出行带来规范,也给我们的日常生活带来了实实在在的安全感。然而,在一些对监控视频要求精细的领域乃至突发事件发生的时候,监控视频里拍到的信息往往不能满足我们的要求,迫切需要远距离、非受控、全视角、抗干扰的视频分析技术。中国科学院自动化···

街头巷尾随处可见的监控是大家日常生活中非常熟悉的场景,它们为我们的日常出行带来规范,也给我们的日常生活带来了实实在在的安全感。然而,在一些对监控视频要求精细的领域乃至突发事件发生的时候,监控视频里拍到的信息往往不能满足我们的要求,迫切需要远距离、非受控、全视角、抗干扰的视频分析技术。

中国科学院自动化研究所项目团队潜心研究步态识别20年,在步态识别技术所达到的识别距离、稳定性和精度均处于国际领先水平,系统发展了步态识别的计算理论和技术方法,在步态识别领域培养了中国第一个博士,撰写了第一本英文专著,发表了第一篇国际顶级期刊论文,在国际模式识别大会上第一次开设了讲座课程,构建了全世界最大规模的步态识别数据库。

中国科学院自动化研究所用实实在在的科技创新成果,解决了困扰工作人员多年的这一监控难题,为社会治安和重大应急事件的妥善处理提供了重要的技术支撑,用科技的力量为人民的生活带去了保障和安全。

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凤凰网:远距离步态识别系统研究与应用,让步态识人变成了现实,它将给未来的社会发展和人民生活带来哪些改变?

中国科学院自动化研究所研究员王亮:城市内视频监控点日益增多,能在一定程度上帮助公安人员预防及破获犯罪事件。“十二五”规划中提到,平安城市的建设已完成了视频监控的基础建设。监控视频里最重要的信息是行人,但监控视频里能捕捉到正面清晰人脸图像的情况并不常见,此外人脸图像质量受光照影响较大,面部遮挡更是直接导致人脸识别失效。公共安全和应急管理等部门需经常采用人海战术分析行人全身特征获得线索。面对日益增长的海量视频,人海战术对警力资源耗费巨大。

人的步态是远距离复杂场景下唯一可清晰成像的生物特征,步态识别技术通过身体体型和行走姿态来识别人的身份。步态识别在2K相机下的识别距离达到了50m左右,支持360度全视角识别,光照不限,戴口罩、眼睛、帽子等反侦查遮挡不影响识别精度,可应用于所有已建的安防监控,节省建设成本,提高安防监控的智能化水平,是一种新的智能化的侦查手段。

无论是公共安全还是疫情防控应急管理,迫切需要远距离、非受控、全视角、抗干扰的视频分析技术,步态识别的成熟应用填补了这一领域多年空白。步态识别技术基于行人的全身信息进行分析,不受面部遮挡等影响,可满足绝大部分视频里的行人身份分析。一套中等规模步态识别系统已实现几分钟内分析1000个摄像机数天的视频内容,追踪大部分出现的行人,即几分钟完成十万小时的视频分析,替代人海战术追踪不法分子和传染病患者等敏感人员的行动轨迹,大大提高政府应对社会治安和重大应急事件的管理水平。

凤凰网:近年来,人工智能受到越来越高的关注,步态识别技术也逐渐走入大众的视野,目前远距离步态识别系统可以在哪些行业中得到应用?

王亮:公共安全领域:传统的人海战术耗费大量警力资源分析海量监控视频,步态识别技术可分析海量监控视频数据,优化人海战术,向科技要警力,更好地使用国家投入巨资建设的视频监控系统。

疫情防控应急管理:“步态+测温”方案可进行远距离测温,同时储存行人步态信息。一旦发现高温人员即可根据步态进行检索和轨迹追踪,迅速锁定目标人员和接触人员轨迹。目前已经有某市在新冠肺炎疫情爆发后使用此系统。

商用安防:在某些区域急需远距离身份识别的场所,例如矿井油田等,破坏公共财产现象屡禁不止。由于区域空旷,摄像头部署位置较高,人脸识别无法满足需求,可利用步态识别进行远距离身份识别。

智慧社区/智慧商场/智能家居:利用智能摄像头实现更便捷的智能调控及社区/家庭安防预警。

医疗康养:利用步态采集及评估系统,实现骨科疾病的远距离诊疗等,可进行跌倒预测分析和病人康复评估。

凤凰网:与其他生物识别技术相比,远距离步态识别系统具有哪些显著的优势?

王亮:步态识别技术具有以下优点:(1)适用距离广,普通高清摄像机下识别距离可达50米;(2)非受控识别,无需识别对象配合;(3)全视角,360度行人均可识别;(4)抗干扰,由于采用全身特征,完全不受面部遮挡影响,也不易受伪装影响。

步态识别可实现基于海量视频的快速行人检索、识别和追踪,可广泛应用于公共安全和应急管理等场景。步态识别和常见的人脸识别等技术相比,各有千秋、互为增强,步态识别不需要以人脸识别等技术作为基础和前提,是一种应用门槛更低、应用范围更广的视频分析技术。并且它最大优势在于能利用绝大部分旧相机,充分用好绝大部分治安摄像机、实现视频内容结构化存储,是实现智慧城市“向科技要警力”的一大利器。

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凤凰网:2016年6月,远距离步态识别系统研究与应用孵化了全球第一家步态识别商业化公司——银河水滴,公司未来的主要发展方向是什么?将基于应用的角度开发哪些科技产品?

王亮:银河水滴致力于将人工智能与行业深度融合,为智慧城市、平安社区、智能交通、智慧工厂、智能家居、医疗康养等领域提供高效的智能化解决方案。银河水滴的使命是以人工智能释放人类的体力与脑力,拓展人类生存时空。银河水滴步态识别技术主要发明人是中科院院士谭铁牛研究员,他于2000年开始带领四代博士20年磨一剑,长期坚持研发完全自主知识产权的步态识别技术,系统发展了步态识别的计算理论和技术方法。

银河水滴团队研发了最先进的步态识别产品,连续两年登陆CCTV1《机智过人》,以步态识别战胜人类“最强大脑”,得到国内外媒体包括CCTV1、CCTV4、新华社、人民日报、中新社、科技日报、美联社、纽约时报、华盛顿邮报等数百次报道。银河水滴科技公司将步态识别与行业深度融合,与上海公安局刑侦总队等共建联合实验室,为平安城市提供先进的解决方案。

银河水滴的步态识别产品主要有:

银河水滴步态识别互联系统:为应用步态识别技术进行侦查实战的大数据平台,集步态建库、步态识别、步态检索、步态比对、大范围追踪等功能于一体,支持上万路摄像机并发。可以在海量视频中快速进行人物检索和身份识别、快速实现目标人物查找和追踪。可广泛应用于刑侦等安防相关领域,适用于多种场景下的实战需求。

银河水滴步态检索一体机:是集算法、软件和硬件为一体的便携式安防专用设备。以人的步态特征作为注册对象,通过银河水滴世界领先的步态识别技术在海量视频中高速进行人物检索和身份识别,快速实现目标人物查找。可广泛应用于公共安全、司法、边防、海关、机场、车站、港口等领域,将大大提升视频检索的效率和精度,提升侦查的智能化水平。

银河水滴发热人员智能筛查与轨迹追踪系统:配备双光智能测温摄像机以及大规模步态检索系统。双光智能测温摄像机拥有红外测温和可见光双镜头,并在摄像机内集成了人脸检测、步态检测和质量评估等AI功能,可实现非接触式体温异常告警、人员识别以及步态信息获取。步态识别采用全身特征来进行识别,完全不受佩戴口罩影响,并具有远距离、全视角、全天候等优良特性,可配合监控摄像机实现大范围疑似/确诊人员的轨迹追踪。该方案可应用于机场、车站、学校、幼儿园、社区、办公楼宇、宾馆、酒店等场景,有助于迅速切断传播链,控制病毒传播。

银河水滴人脸步态抓拍机:拥有长短焦双镜头,嵌入步态、人脸两个深度学习算法,支持人脸、步态双抓拍,具有单镜头人脸或步态独立抓拍等多种应用功能。可以在50米内自由选择监控点,大大扩展了监控视野;同时通过双算法提取行人的人脸及步态特征数据,大大增强了视频数据预处理能力。可广泛应用于城市/乡村路口、楼宇/园区/社区、公共营业场所等所有公共安防场景。

银河水滴步态数据库建设方案:银河水滴步态数据库建设方案可以完成高质量、全视角的步态特征数据采集,建立人员步态大数据平台。经过数据存储与分类管理、深度分析和系统优化,将步态大数据平台与步态识别有效连接起来,从而形成由采到用的数据链条,为步态识别技术的实战应用提供有效的数据支撑,最大程度地发挥步态识别技术在视频分析中的优势,实现更精准、更快捷的目标人物身份识别。该数据库可以同目前已经建成的人脸库、指纹库协同工作,从而在公共安全领域形成多特征、全体态的身份识别体系,可广泛应用于公共安防的各个领域。

凤凰网:在远距离步态识别系统研究与应用中,最主要的技术创新点都包括哪些内容?

王亮:银河水滴的步态识别技术解决了步态识别在实战应用中行人检测、行人跟踪、人形分割、步态特征表达、跨视角步态识别等多项关键技术,搭建规模化、智慧化的产业应用与服务(云)平台,完成多项科技成果的产业化落地,最终完成技术融合、协同处理与智能分析的产业化成果推广应用。

(1)提出高精度实时人形图像分割方法:以模式识别和计算机视觉理论为指导,结合最新的深度学习算法,融合各尺度图像信息,在步态识别的预处理阶段精确分离目标人物与背景,精确度近似人眼,为步态识别奠定扎实基础。

(2)提出基于深度学习的步态识别方法,构建全新的神经网络框架,解决跨视角步态识别问题: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,构建了全新的深度学习网络架构,解决步态识别中最难的问题——跨视角步态识别。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。目前识别正确率已很高。只有解决此问题,才可能将步态识别技术落地应用于实际场景。

凤凰网:说一说您对全国科技创新中心的希冀和祝福吧!

王亮:希望在北京市各级领导的带领下,北京在建设全国科技创新中心的道路上越走越好,涌现更多的创新企业和创新成果,创新的氛围更加浓厚,创新的土壤更加肥沃,希望北京在国际这个大舞台上散发出独特的魅力和绚丽的色彩!


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