中国式创新技术“步态识别”终于来临,你大胆地走两步,我就知道你是谁
放完假的數(shù)據(jù)君,回到辦公室,苦惱該碼一篇什么文章,來(lái)給各位送上“節(jié)后的祝福”。
這么想著,數(shù)據(jù)君便開(kāi)始瀏覽最新的科技報(bào)道:
什么鬼!這難道是什么新興的黑科技嗎?!
數(shù)據(jù)君趕緊查了下資料,發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)默默無(wú)聞的技術(shù)竟然與虹膜識(shí)別、人臉識(shí)別同為三大識(shí)別技術(shù)。更重要的是,這項(xiàng)前沿技術(shù)背后的科研團(tuán)隊(duì)來(lái)自中國(guó)。
厲害了,我的國(guó)!
1、什么是“步態(tài)識(shí)別”技術(shù)?為何成為中國(guó)式創(chuàng)新
乍一聽(tīng)上去,“步態(tài)識(shí)別”技術(shù)好像是什么特別不得了的技術(shù),但生活中就有“步態(tài)識(shí)別”的影子。
各位模友們可以留意一下,當(dāng)你在走動(dòng)的人群中尋找你的親朋好友時(shí),你往往不需要看清楚每個(gè)人的臉,只需要根據(jù)走路的姿勢(shì),就可以辨別出你的親朋好友。近視的模友也可以摘下眼鏡試試,盡管你看不清楚對(duì)方的臉,但你只要看清對(duì)方走路的姿勢(shì),同樣可以認(rèn)人。
沒(méi)錯(cuò),這就是人腦中的“步態(tài)識(shí)別”技術(shù)。
而之前提到的“步態(tài)識(shí)別”技術(shù),則是將判斷識(shí)別的主體變成了機(jī)器。
通過(guò)對(duì)同一個(gè)人走路姿勢(shì)的數(shù)據(jù)收集,形成一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)需要識(shí)別時(shí),只需要將現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),就能夠確定一個(gè)人的身份。
相比起前段時(shí)間因?yàn)閕Phone X而受到熱議的人臉識(shí)別技術(shù),“步態(tài)識(shí)別”技術(shù)具有可進(jìn)行長(zhǎng)距離識(shí)別、不需要識(shí)別目標(biāo)配合、步態(tài)難以被偽裝這三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
長(zhǎng)距離識(shí)別,指的是即便識(shí)別目標(biāo)離識(shí)別終端(攝像頭)有相當(dāng)距離(比如50米),系統(tǒng)依舊可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行身份識(shí)別。
不需要識(shí)別目標(biāo)配合,指的是可以隨時(shí)對(duì)畫面內(nèi)任何人進(jìn)行識(shí)別,而識(shí)別目標(biāo)并不會(huì)知道自己正在被進(jìn)行識(shí)別。
由于醫(yī)學(xué)已經(jīng)確定,每個(gè)人行走的姿勢(shì)是不相同且難以偽裝的,所以一旦建立識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù),無(wú)論外形如何變化,都不可能“瞞騙”得了步態(tài)識(shí)別系統(tǒng)。
不知道各位還記不記得《碟中諜5》中有這樣一個(gè)場(chǎng)景:黑客班吉起初并未把門禁放在眼里,但是當(dāng)他知道門禁中含有步態(tài)識(shí)別的時(shí)候,只能夠求助于阿湯哥從后臺(tái)破壞數(shù)據(jù),才能夠順利進(jìn)入大廈。
《碟中諜5》中展示的步態(tài)識(shí)別系統(tǒng)
這么厲害的識(shí)別系統(tǒng),到底和我們中國(guó)有什么淵源呢?
2、“0”的開(kāi)始:前無(wú)古人,一無(wú)所有
談到“步態(tài)識(shí)別”技術(shù)的開(kāi)發(fā),就不得不提到一個(gè)人——現(xiàn)模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)研究室副主任,王亮博士。
2000年,剛從安徽大學(xué)碩士畢業(yè)的王亮,進(jìn)入了譚鐵牛院士的課題組攻讀博士學(xué)位。開(kāi)學(xué)后不久,譚院士就讓自己的學(xué)生選擇博士開(kāi)題的研究方向。
譚鐵牛,1964年出生,湖南人,中國(guó)科學(xué)院院士,英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院博士,英國(guó)皇家工程院外籍院士,國(guó)際電子電氣工程師學(xué)會(huì)(IEEE)和國(guó)際模式識(shí)別學(xué)會(huì)成員。
雖然王亮的興趣是人臉識(shí)別技術(shù),但在老師的建議下,王亮選擇了研究視頻中人的運(yùn)動(dòng)分析,并且很快寫出了一篇綜述性的論文,發(fā)表在國(guó)際模式識(shí)別期刊上。
在論文發(fā)表后不久,譚院士帶來(lái)了一個(gè)消息:美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)資助了一項(xiàng)遠(yuǎn)距離身份識(shí)別項(xiàng)目,該項(xiàng)目聚集了來(lái)自麻省理工學(xué)院、佐治亞理工學(xué)院、馬里蘭大學(xué)、南安普頓大學(xué)等科研單位參與,重點(diǎn)攻關(guān)遠(yuǎn)距離虹膜、人臉、步態(tài)識(shí)別研究。譚院士希望,王亮能夠選擇步態(tài)識(shí)別來(lái)作為他的研究方向。
這下子王亮就犯難了:該選擇哪個(gè)方向?
一邊是自己感興趣的、且當(dāng)時(shí)已經(jīng)有相當(dāng)研究成果的人臉識(shí)別技術(shù),一邊是老師建議、沒(méi)有資料卻有可能做出大成果的步態(tài)識(shí)別技術(shù)。
王亮的選擇是:步態(tài)識(shí)別技術(shù)!既然沒(méi)有成果,我就自己弄成果出來(lái)!
面對(duì)一無(wú)所有的狀況,王亮對(duì)自己說(shuō)的話是:“沒(méi)有跨視角的步態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)就自己建;師兄師姐沒(méi)有可以傳授的經(jīng)驗(yàn),那就自己鉆研。”
就這樣,王亮十余年的“步態(tài)識(shí)別”研究之旅,就此啟程。
3、“1”的成功:六個(gè)“第一”,震驚世界
十余年的奮斗,王亮和他的團(tuán)隊(duì)獲得的,是六個(gè)震驚世界的“第一”。
發(fā)表了第一篇刊登在國(guó)際模式識(shí)別期刊上的、有關(guān)步態(tài)識(shí)別研究的文章。
創(chuàng)建了國(guó)際上第一個(gè)多視角步態(tài)識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)(CASIA-A)。
出版了第一部步態(tài)識(shí)別專著。
創(chuàng)立了第一間步態(tài)識(shí)別公司(銀河水滴)。
第一次在模式識(shí)別國(guó)際大會(huì)(ICPR,2017)上舉辦步態(tài)識(shí)別講習(xí)班。
培養(yǎng)了中國(guó)第一位步態(tài)識(shí)別博士。
這六個(gè)“第一”,從算法、數(shù)據(jù)庫(kù)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用三個(gè)層面,全方位地打造出步態(tài)識(shí)別技術(shù)這一新興科技,同時(shí)讓中國(guó)成為了這項(xiàng)技術(shù)國(guó)際級(jí)別的“大腿”。
在算法層面上,王亮提出的基于人體剪影分析的步態(tài)識(shí)別方法等一系列理論,率先為如何識(shí)別運(yùn)動(dòng)中的人體、區(qū)分不同人體等問(wèn)題提供了可行的答案,填補(bǔ)了步態(tài)識(shí)別技術(shù)的理論空白。這些理論都被刊登在國(guó)際級(jí)別的學(xué)術(shù)期刊上,并被引為經(jīng)典。
在數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)上,面對(duì)原本規(guī)模小、數(shù)量少、多樣性少的步態(tài)識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù),王亮團(tuán)隊(duì)傾盡心血,在2001年打造了國(guó)際上第一個(gè)多視角步態(tài)識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)(CASIA-A)。在接下來(lái)的十余年里,為了滿足不同需求,團(tuán)隊(duì)陸續(xù)打造了CASIA-C(夜間紅外步態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù))、CASIA-D(步態(tài)與足印關(guān)系分析數(shù)據(jù)庫(kù)),以及在2016年剛剛完工的超大規(guī)模室外步態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)CASIA-E,成為了世界第一個(gè)完成此工作的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
CASIA-E是一個(gè)跨視角、著裝、場(chǎng)景、行走狀態(tài)的超大規(guī)模室外步態(tài)識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)。
里面包含了1041人在3種不同場(chǎng)景中,在26個(gè)視角下變換3種著裝的70萬(wàn)余段行走視頻。
此外,基于此技術(shù)所創(chuàng)建的銀河水滴公司,已經(jīng)將步態(tài)識(shí)別技術(shù)部署到安防刑偵第一線。在9月15號(hào)CCTV1上播出的大型科技挑戰(zhàn)節(jié)目《機(jī)智過(guò)人》中,該公司的步態(tài)識(shí)別技術(shù)團(tuán)隊(duì)與國(guó)際記憶大師袁夢(mèng)同臺(tái)競(jìng)技,挑戰(zhàn)識(shí)別人體和動(dòng)物。
最終,該公司團(tuán)隊(duì)成功在10位身形相同的蒙面“犯罪嫌疑人”,和21只體型相近的金毛犬中,準(zhǔn)確識(shí)別出給定的人體和金毛犬,擊敗了國(guó)際記憶大師袁夢(mèng),技術(shù)再一次從人類手中奪取了勝利。
《機(jī)智過(guò)人》中,識(shí)別金毛犬的挑戰(zhàn)
可以說(shuō),“步態(tài)識(shí)別”技術(shù)是中國(guó)少有的,從一開(kāi)始就處于國(guó)際前沿的識(shí)別技術(shù)。王亮博士和他的技術(shù)團(tuán)隊(duì),并沒(méi)有因?yàn)槿鄙偾叭说难芯拷?jīng)驗(yàn)而裹足不前,而是一步步努力開(kāi)拓,終于為祖國(guó)獻(xiàn)上了這一舉世矚目的技術(shù)成果。
在構(gòu)建步態(tài)識(shí)別算法的初期,面對(duì)匱乏的理論成果,王亮的看法是:
現(xiàn)有方法少、資料少、數(shù)據(jù)少不只是障礙,更是機(jī)遇,這恰好可以釋放自己的創(chuàng)造力,以更加開(kāi)闊的思維去解決問(wèn)題。
同樣,現(xiàn)在步態(tài)識(shí)別依舊有許多問(wèn)題等待去解決,例如:
在人群密集場(chǎng)所,如何在目標(biāo)身體被遮擋的情況下進(jìn)行識(shí)別?
在著裝隨季節(jié)變化很大的情況下,如何保持高準(zhǔn)確度的識(shí)別?
這些問(wèn)題,一如剛開(kāi)始創(chuàng)造步態(tài)識(shí)別技術(shù)一樣,都是沒(méi)有任何現(xiàn)成答案的問(wèn)題。
但是數(shù)據(jù)君相信,
只要抱著一顆無(wú)所畏懼、勇于開(kāi)拓的心,
所有難題,都將是嶄新的機(jī)遇。
而像王亮這樣的中國(guó)科研工作者,
他們?cè)诳蒲新飞闲羞M(jìn)的腳印,
注定他們是成功者的身影。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的中国式创新技术“步态识别”终于来临,你大胆地走两步,我就知道你是谁的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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