有效距離高達100米 步態識別技術助力安防領域

時間:2018-03-21 點擊:2445次
  步態識別被廣爲人知應該得益於2015年上映的《碟中諜5》,影片中阿湯哥帶上了面具,順利通過指紋鎖、三重物理鎖等重重關卡,卻在步態識別鎖面前被識別出來,計劃功虧一簣。對於當時大部分剛剛接觸指紋識別、人臉識別的普通人來說,步態識別有點過於玄妙,像是科幻世界中的場景。而如今,這個場景正在被慢慢照入現實。
  在2017年9月15日晚黃金時段播出的中央電視臺CCTV-1大型科技挑戰節目《機智過人》第三期中,銀河水滴的步態識別研究團隊在與“最強人類”袁夢(國際記憶大師,曾成功從168條音軌中辨識出TFBOYS三位的音軌)的挑戰中勝出,接受了姚期智(中科院院士、圖靈獎得主)、撒貝寧等組成的嘉賓團現場鑑定,引起了社會各界的廣泛關注。在該期節目中,銀河水滴的步態識別系統先後對10個身高、體型相似的蒙面人“嫌疑犯”與21只體型、毛色相似的金毛犬進行識別,均取得了成功。
步態識別的技術原理
  實際上,對於步態識別,大家在生活中並不陌生,我們經常在遠處還未看清面孔時就能通過步態識別出自己熟悉的親朋好友。步態識別技術就是利用智能分析算法賦予計算機具備這種通過步態識別身份的能力。
  提到“生物識別技術”,人們首先聯想到的是面部、指紋、虹膜識別等,因爲這些特徵對每個人來說都是獨一無二的,所以這類“活體密碼”在安全性上也會高出許多。然而,上述幾類生物識別技術都需要在相對近距離的範圍內才能完成識別,例如人臉,當視頻採集設備與待識別目標距離較遠時,人臉模糊不清,系統無法識別,指紋、虹膜就更無法採集。面對這種侷限,步態識別以難隱藏性、非接觸性和非侵入性等特點從衆多可選方案中脫穎而出,成爲生物識別領域的一匹“黑馬”。
  英國南安普敦大學電子與計算機系的馬克·尼克松教授的研究顯示,人人都有截然不同的走路姿勢,因爲人們在肌肉的力量、肌腱和骨骼長度、骨骼密度、視覺的靈敏程度、協調能力、經歷、體重、重心、肌肉或骨骼受損的程度、生理條件以及個人走路的“風格”上都存在細微差異。對一個人來說,要僞裝走路姿勢非常困難,不管罪犯是否帶着面具自然地走向銀行出納員還是從犯罪現場逃跑,他們的步態就可以讓他們露出馬腳。
  與其他識別技術相比,步態識別技術的優勢主要體現在:一方面,從醫學角度來看,不同的腿骨長度、肌肉強度、重心高度以及運動神經靈敏度,決定了步態的唯一性和穩定性,因而短時間內很難被他人模仿。另一方面,對距離要求不高,即時距離較遠,人走路的姿態也清晰可見。一般來說,基於1080p的攝像頭,有效識別距離可達50米,識別速度在200ms以內;如果分辨率達到4K的高清配置,有效識別距離可擴展至100米。此外,步態特徵無需識別者特意配合就能進行採集。
步態識別的應用領域
  步態識別技術悄然興起,那麼其目前主要應用於哪些領域呢?
  首先,當然就是公安系統。以往,公安系統需要人工審覈大量視頻資料,不僅浪費人力資源,還影響到破案效率。雖然近年來有了人臉識別技術的支持,但是往往由於嫌犯的反偵察掩飾,或者是攝像頭清晰度、角度等原因,識別準確率也難以完全保障。通過應用步態識別技術,公安部門就可以進一步節省人工審覈視頻資料的時間,對檢測對象的身體特徵和運動姿態進行分析,快速鎖定目標人羣,加快刑事案件偵破速度,提升公安系統信息化水平。此外,除了甄別嫌犯,步態識別技術也能用來幫助尋找失蹤、走失人員。
  其次,就是擁有野外重要設施的行業,例如石油行業。近日,國內步態識別領域的“領頭羊”銀河水滴就宣佈與石油行業達成了合作,將利用步態識別技術完善防控網絡,保護位於野外露天環境的石油設施。據業內人士介紹,石油行業的野外設施此前主要依靠人類安防力量進行巡檢、防護,雖然有攝像頭等監控設備,但是受限於客觀原因,識別有效性不足。而步態識別技術具有的遠距離、非接觸、無需主動配合等優勢,可以加強、完善油田的安防體系,及時發現隱患,提高安防水平,並較低人力成本。
  步態識別技術應用到智能家居領域,可以很好地替代遙控器這種遠距離操作工具。例如,電視機用上步態識別技術,用戶一進家門就可以遠距離讓電視識別自己身份,從而在不接觸電視的情況下,讓電視播放自己喜歡的節目或者音樂。
  步態識別也可以提升空調的智能水平,根據家庭成員的步態特徵,空調可以及時識別老人、小孩等特殊人羣的活動範圍,能夠根據不同人羣調整空調的出風角度、出風量及溫度,讓溫度控制更適合人羣需求。同時,步態識別可以在用戶距離家門一定距離時候就完成身份識別,無需其他額外操作,也不需要門前等待,直接把門打開,老人、孩子也可以無障礙使用。
總結
  以此看來,智能化監控已成趨勢,步態識別的技術特點在刑偵、野外、智能家居等領域,均可以發揮至關重要的作用,步態識別的元年即將到來。
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