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一种新兴的生物特征识别技术:步态识别

来源:更新时间:2019-07-11 10:53作者:佚名
[摘要]同样作为人流密集场所下用于身份认证的生物识别技术,步态识别则以其识别距离远、应用范围广、无需配合等应用优势,可以很好的弥补人脸识别所存在的应用缺陷,由此也逐渐受到越来越多的关注。
华强智慧网讯

  步态识别是一种新兴的生物特征识别技术,旨在通过人们走路的姿态进行身份识别,与其他的生物识别技术相比,步态识别具有非接触远距离和不容易伪装的优点。在智能视频监控领域,比图像识别更具优势。

  作为生物识别技术领域的后起之秀,步态识别正以其支持远距离识别、无需硬性配合、环境适应性强等特点开始进入到安防、交通、工业等行业领域展开相关应用,为行业带来创新性的AI技术应用。

  一、步态识别技术的优势

  和其他主流的生物识别技术相比,步态识别在识别距离、识别角度、配合度、环境要求等方面都占有一定优势。

  当下,随着AI算法精度的持续提升以及应用场景的大量爆发,作为应用场景广泛的生物识别代表性技术--人脸识别的落地应用已呈“燎原之势”。然而,人脸识别对外界环境的要求仍相对苛刻,尤其在大规模人流密集场所,光线、遮挡、安装角度、配合程度等因素都会影响到人脸识别的精准度。

  同样作为人流密集场所下用于身份认证的生物识别技术,步态识别则以其识别距离远、应用范围广、无需配合等应用优势,可以很好的弥补人脸识别所存在的应用缺陷,由此也逐渐受到越来越多的关注。

  步态识别,作为一种非受控性特征识别方式,是一种新兴的生物特征识别技术。步态之所以能够成为生物特征识别技术之一,同样源自每个人步态的唯一性,从解剖学的角度分析,步态唯一性的物理基础是每个人生理结构的差异性,不一样的腿骨长度、不一样的肌肉强度、不一样的重心高度、不一样的运动神经灵敏度,共同决定了步态的唯一性。

  步态识别旨在通过人们走路的姿态进行身份识别。相比于指纹、人脸、掌纹、静脉等静态生物特征而言,步态属于动态特征,因此在识别流程上更为复杂。

  指纹、虹膜、人脸生物特征识别在大部分情况下都需要人进行一定程度的配合,而且它们所需要的识别距离相对比较近。据悉,目前市场上技术领先的虹膜识别公司推出的远距离虹膜识别技术,可实现2-3米距离;人脸识别目前距离上限大概在20米左右,但这样的距离水平仍然无法和步态识别作比较。目前业内领先的步态识别技术,在普通环境下,识别距离可达50米,在4K高清摄像头下的识别距离甚至可达100米,而且是360度全视角识别,不管人是从什么方向走过来,都可以识别。

  与此同时,几乎所有的识别方式都会受到遮挡的干扰,但步态相对而言拥有独特的优势,一是识别距离比较远所以有更长的时间来进行调整和对新变化实时响应(比如遮挡去除),另外,步态识别识别的是全身信息,可以实现360°全视角识别,即使光照有变化,或者说穿的衣服有变化,甚至面部完全被遮挡也没有关系,依旧可以被识别出来。因此,步态识别相较于其他识别方式而言,也更加灵活高效。

  另外作为一项非受控性特征识别技术,步态识别也不需要被识别人的主动配合,可以在目标人物自然的状态下进行识别,用户体验更加友好。

  关键的是,步态识别相比于其他的生物特征具有更高的防伪性。

  在行走过程中,因为“本人”是必须要参与的,因此谈不上仿冒他人或被他人仿冒。另外,步态识别是基于人的全身身体特征和行走姿势进行识别,并非只识别走路姿势,身体特征也起到重要作用,所以刻意伪装走路姿势,也并不能“欺骗”步态识别系统,依然可以被识别出来。

  也正是因为每个人走路姿势难以伪装,因此在刑事侦查中,一些具有反侦察意识的罪犯,即便是能够通过化妆、遮挡手段侥幸骗过人脸识别系统,也难以通过伪装走路姿势来糊弄步态识别系统。因此,在公安刑侦领域,步态识别技术正以其独一无二的应用优势占据着越来越重要的作用。

  二、步态识别技术在公安领域的应用

  步态识别技术可以通过人的步态特征、体态、身高等诸多信息点,在海量视频中快速进行人物检索和身份识别,即使这个人遮挡了面部或背对摄像头。据介绍,这项技术广泛应用于公安领域。

  步态识别技术的原理是通过分析人的身体体型和行走姿态来识别身份,它是融合计算机视觉、模式识别与视频/图像序列处理的一门技术,具有非接触远距离和不容易伪装的优点。该项技术可替代人工从海量监控视频中快速查找目标人物,并且大幅提升了检索的效率和准确度,其步态识别精度高达94%,可实现普通2K摄像机下50米的远距离、360°全视角识别。多地公安系统已试用该项技术,有望成为警方又一破案神器。

  传统的视频监控虽然解决了视频的存储和回放的问题,但无法准确识别、定位和查找视频中人的信息,人工检索过程中也耗费大量的人力资源,效率并不高。而人脸识别等技术由于监控视频数据所得到的人脸图片质量基本不高,光照,姿态,表情,饰物,遮挡,运动模糊,分辨率等都影响着人脸识别算法的实际应用。加之犯罪现场人员有比较强的伪装能力,例如带口罩,带帽子,带墨镜等等,一旦犯罪现场没有露脸,往往后续追查嫌疑人较为困难。步态识别或将迎来比肩人脸识别的新风口。该项技术的落地,也将大大提升公安系统信息化水平,加快各类案件侦破速度。目前步态识别技术仍存在局限。例如在人群密集的场所,步态识别技术只有在被识别对象能呈现完整的全身影像的情况下才可实现准确识别。

  在公安系统引入身份识别技术成为急迫的现实需求,但目前应用比较广泛的人脸识别技术识别精度无法保持稳定。目前的犯罪嫌疑人的反侦察能力都较强,往往犯罪现场人员有比较强的伪装能力,笔如带口罩,带帽子,带墨镜等等,一旦犯罪现场没有露脸,往往后续追查嫌疑人较困难。所以,公安系统需要一种更有效的身份识别技术,而步态识别技术正好可以满足这个需求,步态识别通过检测对象的身体特征和运动姿态进行身份识别,识别参数包括运动神经敏感度、肌肉力量特点、身体结构等,难以通过伪装进行规避。

  利用步态识别技术搜检犯罪嫌疑人。结果显示,步态识别技术不依赖于人脸、指纹等信息,可以快速锁定目标人群,并确定嫌疑人范围,该解决方案已经具备实际应用水平,普及后,将大大提高我国公安系统信息化水平,加快各类刑事案件侦破速度。

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