上海工程技术大学研发成功高速人脸视频分析仪

上海工程技术大学研发成功高速人脸视频分析仪

时间:2020-02-14 12:20 作者:admin 点击:
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  □ 本报通讯员 吴苡婷 本报记者 王 春

  为了追踪犯罪嫌疑人周克华的行踪,全国各地花费了大量的人力物力,光南京市就动用了3000余名警力排查视频。而一种新型的人脸识别技术却可以将这些困难一扫而光,只要将目标嫌疑人的脸部照片放入监控系统中,不管目标嫌疑人在城市哪个监控探头里出现,系统在1秒钟内就能将犯罪嫌疑人较为准确地识别出来。上海工程技术大学电子电气工程学院刘翔教授研发的高速人脸视频分析仪成功地突破人脸大小、距离远近、光线干扰、整容障碍、视频时间短等难题,能够高效快速地锁定目标嫌疑人,大大减少警力成本。

   创意来源于“服装面料生产监控”

  刘翔告诉记者,自己原本长期在做一个服装面料的生产监控项目,面料的质量测定比较复杂,不仅仅止于其表面光整度和孔径大小,柔软度、伸缩性、挺括度和滑爽性等都是鉴定标准。刘翔的科研团队运用高斯卷积的计算方法,成功地对面料的飘逸度,柔软度进行量化的监控,这种监控是动态的。

  决心攻克人脸识别技术也是出于偶然,2011年,刘翔在网上关注到了全国打拐网,当时很多孩子找到时家长很难进行辨认,而当地又无法方便地进行DNA测试迅速确定身份。刘翔思量着,能否结合自己在面料动态监控上的相关技术,研发出一种便捷的人脸识别技术,帮助痛苦的家长最快速地找到自己丢失的孩子。

   找到人体五官中的固定规律

  人脸识别技术并不是什么新鲜技术,但是能用于安防上的成熟技术目前却不多。

  刘翔举例说,比如可见光图像的人脸识别技术,目前主要应用于门禁、考勤和证件核对上,技术优势是精度较高,缺点是对图像质量要求高,如要求拍摄现场有较好的照明条件、人脸偏转角度不能太大等。又如三维图像人脸识别技术,基于三维重建技术得到人脸三维结构。一定程度上可解决光照问题,但缺点是采集设备极其复杂和昂贵,同时也无法和可见光人脸图像数据兼容。

  刘翔的选择是将局部统计特征和生物学特征结合来进行人脸识别技术的研发。以往人脸识别技术的假设是在人脸上选择多个点位作为基准特征,将今后得到的视频与其进行对比,判定是否是其本人。这种判定在中远距离监控上,就很难适用,因为特征会变得模糊。刘翔的法宝是锁定鼻子附近的五官的相互位置作为测试参数,他介绍说,这个区域的血管最为丰富,即便是整容也难以调整眉毛之间的距离、眼睛的大小、鼻子与眼睛的距离等。不管犯罪嫌疑人肤色是否变化、鼻子是否整容,胎记和痣是否除去,都能被火眼金睛识别出来。此外,原本是技术难点的动态判定在刘翔手中也成功地变身为技术优势。刘翔告诉记者,通过一张照片识别肯定有错误,但是在1秒钟内如果能用10帧视频照片进行判定,那么准确率就会大大提升。

  根据无锡物联网测试中心测试,在1.5米到3米区间内,该技术对于动态环境下的人脸的视频识别准确率高达90%以上。

   容量小价格低 前景无限广阔

  价格和成本是众多客户关注的技术产品重要内容之一。视频监控过去需要大量的存储空间,而且需要大量人力对视频结果进行分析。

  而这种新型的远距离动态人脸识别系统能做到真正的“节能环保”。刘翔告诉记者,由于该系统采用分布式、并存、速度协同处理模式,可以对监控出现的人员进行连续全天候的实时抓拍记录、对比分析,一旦发现犯罪嫌疑人,系统自动进行报警,不仅可以利用已有照片在已有监控视频资料中自动搜索,还可以将当事人照片发送到各类监控场所的监控终端,找出当事人在哪里、什么时间出现过。更为重要的是所有检索和分析功能由软件程序自动执行,操作人员无须图像处理知识就能使用。在系统的支持下,原先需要1个小时视频容量的硬盘空间,如今也许只要1分钟的空间。

  目前,刘翔教授研发团队已经开始了该技术的产业化推广之路,在公安、海关等领域使用情况反馈良好。研发团队还在江西吉安市和安徽阜阳市进行了家庭安防领域的产品推广,市民只需花上1000元,就能实时监控家中大门的开启情况,每次开门都会有邮件发送到本人的手机上,您可以看到开门人的视频或者照片。