12月9日,创业邦“2019中国创新成长企业100强”榜单公布,中国领先的人工智能企业——银河水滴凭借世界领先的步态识别技术和应用登上榜单。一同上榜还有地平线、寒武纪、云从科技、AIBEE、喜茶、转转、小鹏汽车等知名公司。

银河水滴创始人兼CEO黄永祯表示:“非常感谢创业邦及评委们对银河水滴的认可和鼓励,公司诞生三年来,始终致力于将人工智能与行业深度融合,用技术赋能行业。银河水滴将秉持科技报国的责任和使命,以领先的步态识别技术为平安城市和人们的幸福生活保驾护航,不断打磨更多优秀的产品服务社会。”

创业邦是中国领先的专业创业服务平台,致力于帮助创业者实现创业梦想,推动各领域高成长企业快速发展。创业邦创新成长企业榜单在业内有着重要的标杆意义,过去十年,共计有791家企业先后入围榜单,目前已上市企业超过70家,独角兽企业近50家。本次上榜的100家创新成长企业主要根据参与报名的近650家企业在创新实践、成长速度、研发能力、融资情况、管理团队等五个方面综合评审、甄选得出。创业邦表示,本次入选的100家企业是当前中国企业创新力量的代表,也是未来最具潜力的行业领导者。

银河水滴:步态识别领导者

银河水滴成立于2016年,由中科院自动化所孵化,目前在全世界范围内,银河水滴掌握了最先进的步态识别技术,拥有全球最高的步态识别精度,全球最大的跨场景、跨视角、跨穿着步态数据库。

银河水滴在步态识别领域领导地位的确立,来自于创始团队20余年的不断探索,他们撰写了全球首部步态识别专著,出版论著10余部,发表论文500余篇,申请专利200多项,首次在全球计算机视觉顶会做步态识别专题讲座,获得国家自然科学奖、国家科学技术进步奖、国家技术发明奖三项中国最高科技大奖。

步态识别是一种新兴的生物特征识别技术,拥有很多独特的优势,相较于其他识别方式,步态识别的识别距离更远,普通高清摄像机下识别距离最远可达50米;属于非受控识别,无需识别对象主动配合;步态难以伪装,步态识别是一种全身识别技术,由体型、头型、肌肉力量特点、运动神经灵敏度、走路姿态等共同决定,局部变化并不会影响识别结果。

这些特性决定了决定了步态识别在一些应用领域具有独一无二的优势,公共安防、智慧医疗、智能家电、机器人等场景都是步态识别可以大展拳脚的领域,截至目前,银河水滴已经开出发多个世界独创的步态识别产品,并得到用户的普遍认可。

黄永祯表示:“步态识别的应用前景非常广阔,除公共安全领域,未来步态识别还将在智能家居、智慧医疗、机器人、医疗康养等领域发挥积极作用,银河水滴希望用人工智能技术赋能时代,让人类的生活变得更加安全、便捷、美好。”

步态识别:各项应用加速落地

步态识别是一种新兴的生物特征识别技术,在银河水滴公司成立之前,大家更多是因为《碟中谍5》这部电影了解到该技术,充满了科幻感,实际上,这项技术确实长期以来只停留在实验室里,银河水滴成立后,这项技术才开始从科幻慢慢变成现实,为实业服务,并加速落地。

公共安防领域对步态识别有着迫切的需求,也是步态识别天然适用场景,银河水滴目前已经有针对性的推出了三款创新产品和解决方案,填补了国内外空白。

银河水滴步态识别互联系统——水滴慧眼:该系统集步态建库、步态识别、步态检索、大范围追踪等功能于一体,实现海量摄像机下步态识别的实时智能互联,支持上万路摄像机实时并发,支持海量历史视频与实时视频瞬间检索与定位,支持事前预警、事中报警和事后追踪,支持地图布控及地图轨迹追踪,为平安城市建设提供有力保障。可广泛应用于平安城市(安防、车站、机场、博物馆、学校、景区等)、重要基础设施(核电站、发电站、石油石化基地等)等场景。

银河水滴步态检索一体机——水滴神鉴:这是一款是集算法、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,可实现普通高清摄像机下50米的无感知、远距离、跨视角目标人物识别,抗伪装和光照变化,一小时视频最快可一分钟内检索完毕。

银河水滴步态数据库建设方案:该建设方案可完成对目标对象步态数据的规范化采集和存储管理,可同目前已经建成的人脸库、虹膜库、指纹库等协同工作,形成多特征、全体态的身份识别体系。

这些产品和解决方案有效提升了公共安防的智能化水平。因为快速在海量视频中发现犯罪嫌疑人,一直是公安系统的迫切需求,传统的视频监控虽然解决了视频的存储和回放的问题,但因为视频画质问题或嫌疑人反侦察伪装等因素,往往无法快速准确识别、定位和查找嫌疑人。目前,要实现视频中可疑目标的检索查证,还必须依靠大量的工作人员时刻紧盯屏幕,查找相关视频,需要投入大量人力和时间。

据悉,上述产品及解决方案已开始规模化应用并受到广泛关注,在石化、电力等安保等级要求极高的行业,企业开始引入步态识别解决方案完善防控网络,防范非法闯入,保障生产安全;在公共安全领域,越来越多的公共安全机关、公共交通企业、大型展会服务商、物业管理公司等机构开始利用步态识别解决方案完善安防体系,保障公共安全。

随着中国正进入老龄化社会,老年人健康及养护工作正受到越来越多的关注,据统计,中国每年约有4000万65岁以上的老人跌倒,每万人中有8位老人因跌倒死亡,是65岁以上老人伤害死亡的“头号杀手”。

而事实上老年人跌倒的发生并不是一种意外,而是存在潜在的危险因素,老年人跌倒是可以预防和控制的。所有运动学与动力学指标,均反映了老年人行走能力随年龄增长趋向降低的事实,这尤其在运动学各指标上反映明显。而步态的稳定性下降和平衡功能受损是引发老年人跌倒的主要原因。

由此可见,一个人进入老年后,步态会因为多种原因变得和从前不同,要进行跌倒干预的第一步,就是对老人进行跌倒危险的筛查评估。而目前的状态是,多数医疗结构高度依赖理疗师或医生的介入,面对面的观察或指导患者进行康复训练或疾病诊断,诊断和训练效果直接取决于理疗师或医生的技能和经验。

步态识别是一种基于人体生物特征的新型识别方式,融合了计算机视觉、模式识别和图像处理等多种计算机与信号处理领域的技术,利用步态识别技术对老年人长期的步行姿态进行监测、分析、整理和评估,对比多时间、多状态下外界因素对步态产生的影响,计算出跌倒风险的阈值,对风险等级进行划分,真正建立常态化的老年人步态信息监测管理体系,实现跌倒提前预警需要,有效降低老人跌倒真实发生的概率。

防外部侵入:顾名思义,即为防止非本单位人员在没有经过允许的情况下进入。

步态识别拥有识别距离远、无感知、全视角、难以伪装等特点,这使得这项技术可以在防外部侵入方面拥有独特优势。

野外石油钻井平台作为国家重要基础设施,防止无关人员从外部侵入,对于反恐和防偷盗有着特殊意义。

从上图我们可以看到,这些石油钻井野外,难以24小时轮值看守,空间极其开阔、光线不稳定,希望被识别对象主动配合更无从谈起,对于计算机视觉而言,属于特殊场景,所以传统的识别方式如人脸识别、虹膜识别等无法进行有效监控识别。

因此,目前很多野外油井的安防还通常是通过人的巡检、观测来完成,油田内的安全防范也不例外,提高安全效果的方式只能是增加安保人员,这将大大提高运营费用。

步态识别防侵入应用则可以有效解决上述难题,其解决方案也非常简单,首先把油田工作人员的“步态”预先录入数据库,设为白名单,标定为可进入,没有录入数据的外部人员只要进入监控范围,由于系统底库无匹配步态数据,系统会判定为“黑名单”,就会及时报警。

目前,银河水滴已经推出了专业的步态数据库建设方案,可完成对目标对象步态数据的规范化采集和存储管理。目标对象只需要在自然状态走过规定线路,摄像头即会进行实时抓拍,采集系统会实时检索步态信息,生成步态序列图,然后对步态序列进行分割,提取特征,处理后存入相应数据库。

家电智能化已经成为大势所趋,各大家电厂商都在积极布局,家电智能化的标志是人机高效交互,满足用户的个性化需求。而交互的前提是机器识别,因为只有机器可以识别用户,才可以执行相关指令。

目前人机交互中较常用的有人脸识别、语音识别、手势识别等,相对于其他三种识别方式,步态识别具有识别距离远、无感知、全视角等特点,这使得这项技术在家电智能化方面拥有了独特优势。

以空调为例,有了步态识别加持后,人机交互变得更加高效,当一个家庭成员进入房间,你无需拿起遥控器或面对识别区域刷脸、喊话,空调可以自动进行识别,之后按照已经设定的个人喜好及时调整出风角度、出风量及温度,异常方便。

2019年7月,由银河水滴提交的“一种空调系统控制方法和装置”发明专利申请获得授权,根据专利说明,用户只需先注册步态信息,之后在空调配置库中预先存储注册用户各自对应的空调运行配置参数即可,配置参数包括目标温度、目标湿度、目标风量、目标风向等,当用户进入房间,空调在检测到用户后即会按照预定参数工作,且可以根据用户的行进速度,生成与用户的位置和速度对应的第一空调控制指令,以此预判用户的移动方向,对移动方向的环境进行调节。

步态识别空调运行示意图

这意味着步态识别家电已经不是想象,而是已经具备了走进千家万户的技术条件。

当我们走在大街上,人流如织,车水马龙,看着这些运动着的人,能在我们大脑中体现出区别特征,基本是面容、高矮、胖瘦、走路快慢等,而至于走路的姿势则基本相同:直立、双腿交替、手臂摆动;几乎看不出明显的区别。

这是因为很多人的关注点不在别人的腿上,即使有些人关注了,那看的也确实是腿而不是走路姿势,当你不关心一个人的时候,他无论做了什么、发生了什么改变,你都不会发现,这就叫存在着的无。

即使不从专业的角度来讲,我们只需要仔细观察一下就会发现,人和人走路姿势的不同,比如抬腿的高低、迈腿的频率、脚掌落地的重心等等,当然,这样的泛泛观察所得出的结论是不够严谨的,也无法为一项技术提供理论支撑,所以我们就请出一位专家来。

英国南安普敦大学电子与计算机系的马克•尼克松教授研究显示,人人都有截然不同的走路姿势,因为人们在肌肉的力量、肌腱和骨骼长度、骨骼密度、视觉的灵敏程度、协调能力、经历、体重、重心、肌肉或骨骼受损的程度等等方面都存在差异,所以体现在走路姿势上也就千差万别。

再回到步态识别技术本身,正向此前的问答中讲到的,步态识别提取的特征点有很多,既有走路姿势等动态特征点,也包括身高、体型等静态特征点,通过这些特征点的综合分析可以有效进行身份识别。

两步就够了

步态注册是指将被识别人的步态信息录入步态识别系统,也就是建库,之后系统才可以从芸芸众生中识别出录入者。

由于银河水滴的步态识别算法针对不同角度、不同光照、不同场景中的步态都进行了长期系统的训练,所以有着非常高的识别灵敏度,从我们的实践来看,只需要有一个人一个步态周期即两个步幅的完整信息即可进行识别。

当然,有的应用部门希望建立完整的数据库,比如公共安全机关、大型基础设施如野外钻井平台、核电站、博物馆、体育场馆等,以便于得到更好的识别效果。有人可能会问,钻井平台、博物馆之类的建设步态数据库干嘛,当然有用了,将内部工作人员的步态录入,安装相关步态识别设备,当有非内部人员进入时就及时报警,这样就可以防外部人员侵入,提高安全防范等级。

针对这样的需求,银河水滴也建立了专业的步态采集模型。被采集人员自然状态走过常规固定线路,摄像头进行实时抓拍,采集系统会实时检索步态信息,生成步态序列图,然后对步态序列进行分割,提取特征,处理后存入相应数据库。

采集流程为:

1、由银河水滴组织实施人员在现场对采集系统进行安装调试,通过增设摄像头、调整摄像头角度,设立ROI(可理解为有效步态区域)区域;

2、从起始点处沿规定路线行走,当在采集设备屏幕上看到被采集人员走到指定地点时,采集操作人员点击“开始采集”功能按钮;

3、被采集人员继续沿规定路线行走,当在采集设备屏幕上看到被采集人员走到下一个指定地点时,采集操作人员点击“结束采集”功能按钮,再点击“保存”按钮,步态信息采集工作完成;

由于采集环境良好,所以在此种情况下获得的步态信息完整而清晰,十分有利于实战,在“步态检索-步态布控”的应用中可以达到更高的精准度。

步态识别如何帮助公安破案?这是很多关注银河水滴的人都想了解的。很多人还提出了非常专业的问题,比如,相对于人脸库、指纹库来讲,大规模的嫌疑人步态数据库还未建立起来,那么公安机关如何通过步态信息识别和追踪犯罪嫌疑人呢?本文就给大家简要解答一下。

目前在公共安全领域,银河水滴推出了三种产品和解决方案:

步态检索智能一体机——水滴神鉴:这是一款便携式的步态识别安防专用设备,集步态识别算法、软件和硬件为一体,主要依靠步态识别迅速检索目标嫌疑人。现在模拟一下它的工作流程:一个案件中,犯罪现场的监控摄像头只捕捉到了犯罪嫌疑人的作案过程,视频比较模糊,看不清人脸,或人脸被刻意遮挡,但是嫌疑人的步态信息是清晰的,那么就可以将嫌疑人案发现场的步态信息进行注册,产生步态底,之后再调取相关的视频,系统对相关视频中的人物步态信息进行快速分析,并与底库进行快速的步态信息比对,从而检索到与嫌疑人相似的目标人物,并通过多种手段进一步确认嫌疑人信息。目前,以步态信息检索嫌疑人,一小时视频,水滴神鉴最快可在1分钟内检索完毕,大大改变了此前人工办案的现状,节省了大量的人力和时间,并且,步态识别技术比普通的办案人员更加“火眼金睛”,识人的效率和准确度更高。

银河水滴步态识别互联系统——水滴慧眼: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,支持海量历史视频与实时视频瞬间检索与定位,支持事前预警、事中报警和事后追踪,支持地图布控及地图轨迹追踪。看到没,水滴慧眼功能强大,没步态底库一样可以用,既可以像水滴神鉴一样进行步态检索和比对,还可以在更广泛的区域进行实时比对和预警。如果需要步态数据库呢,还可以给你建。如何建呢?

银河水滴专门推出步态数据库建设方案,可按照不同需求,量身打造完整、快速、优质的步态数据库建设方案。可完成对目标对象步态数据的规范化采集和存储管理,可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。

个人隐私是指公民个人生活中不愿为他人(一定范围以外的人)公开或知悉的秘密,且这一秘密与其他人及社会利益无关。判断信息是否属于个人隐私核心就在于,公民本人是否愿意他人知晓,以及该信息是否与他人及社会利益相关。

在民事法律层面,隐私被界定为一种基本人格权利,即隐私权,是指自然人享有的私人生活安宁与私人信息秘密依法受到保护,不被他人非法侵扰、知悉、收集、利用和公开的一种人格权,而且权利主体对他人在何种程度上可以介入自己的私生活,对自己的隐私是否向他人公开以及公开的人群范围和程度等具有决定权。目前隐私权的界定在法律界还存在争议。

中国著名的法学学者——中国人民大学法学院张新宝教授把侵犯隐私权的行为总结为以下十类

1、未经公民许可,公开其姓名、肖像、住址和电话号码。

2、非法侵入、搜查他人住宅,或以其他方式破坏他人居住安宁。

3、非法跟踪他人,监视他人住所,安装窃听设备,私拍他人私生活镜头,窥探他人室内情况。

4、非法刺探他人财产状况或未经本人允许公布其财产状况。

5、私拆他人信件,偷看他人日记,刺探他人私人文件内容,以及将他们公开。

6、调查、刺探他人社会关系并非法公诸于众。

7、干扰他人夫妻性生活或对其进行调查、公布。

8、将他人婚外性生活向社会公布。

9、泄露公民的个人材料或公诸于众或扩大公开范围。

10、收集公民不愿向社会公开的纯属个人的情况。

就生物特征识别而言,目前大家关心的隐私泄露问题主要为生物特征本身以及与之关联的个人其他信息。

生物特征本身:步态识别提取的生物特征主要是静态的身体轮廓以及动态的运动姿态,利用这些特征综合进行身份识别,并不针对某一特征进行清晰度很高的提取和比对,正如此前相关文章中所提到的,步态识别只提取一个剪影,剪影中所包含的信息不在张新宝教授所总结的侵犯隐私权范围内。

 

关联信息:也就是生物特征作为身份ID使用时,后面关联的个人隐私信息,比如指纹、人脸等,这些生物特征后有可能关联着个人的身份证信息、银行卡号、电话号码等。目前步态识别还没有作为身份ID使用,所以不存在此问题。步态识别更对解决的是身份比对的难题,比如帮助公安部门确认在B地出现的某个人是否就是那个在A地作案的人。

由于谈的是机器识别,所以就不考虑文化不同的因素了,直接看生理差异。

中国人和欧美人有什么区别呢?

皮肤颜色不同、头发颜色不同、眼睛颜色不同,还有资料说肠子长短不同,中国人肠子比欧美人要长。

但这些不同对于步态识别而言都不是问题,因为不是识别特征点。

所以就要找找形体上的不同,据称欧洲人的小腿比大腿长一些,亚洲人的大腿一般比小腿要长一些,此外,肌腱、肌肉纤维、长骨等欧洲人的长度都大于亚洲人的,这导致同样力量下,力臂长时,手脚摆动速度就慢,并且影响稳定性,所以亚洲人的平衡能力、精确度控制力等方面有优势,但是涉及绝对速度绝对力量方面的指标就不及欧洲人了。

这些不同点确实有步态识别的识别特征点存在,但并不影响识别,因为步态识别算法是以人类的共同特征作为训练对象的,表达的是体型和时序上的规律,上文所说的只是差异并不是特征点的消失,而且这些差别也没有产生根本性的运动姿势变化,运动特征及身体特征依然存在,在行走过程中,欧美人同中国人更多是大同而只是小异。我们实际操作的结果也可以证明,这套算法可以有效的识别欧美人,即使是在蒙头的情况下。

2018年9月,银河水滴在“欧洲计算机视觉大会”专题授课现场演示步态识别技术

哎呀,这孩子都长这么大了,我都认不出来了!

这是一句我们经常听到的话,也就是说,当很久没见到一个人之后,特别是孩子,由于变化较大,人眼就难以识别出对方了。

在机器视觉领域其实也是如此,如果识别特征点变化太大,就会影响识别精度,比如一个人,孩提时和长大后,面部特征变化会特别明显,让人脸识别去辨认,肯定难以辨识。

对于步态识别而言,这一样适用,如果只是几年之内的成长变化,由于特征点变化幅度不大依旧可以进行有效识别,但如果十几年的时间,特征点已经发生非常明显的改变,那将没办法有效识别。

但事实上,这样的使用技术在实际应用中也基本不会出现,人类使用技术来进行生产生活的目的是提高工作效率、改善生活品质,根据效益最大化的原则,人类会自发的让工具发挥最大效能。在合适的时间合适的地点合适的场景使用最合适的工具,而且是工具中最有效的那个部分,利用其所长舍弃其所短。

所以,为了机器视觉工具能够发挥最大功用,人类会根据实际需要,动态的采集信息,不断更新最新数据,以便相应技术可以达到最好的效果,促进社会生产生活的发展,否则刻舟求剑也不会成为千古笑谈。

不过,虽然变化过大不能准确识别,但步态识别却有预测未来步态的能力,在2018年10月27日晚8点播出的《机智过人》第二季节目中,银河水滴运用算法描述出了韩雪及鲁白教授未来的步态。

在节目中,机智见证团成员、著名演员韩雪、科学家鲁白教授积极体验,步态识别带领他们“穿越”到了自己的80岁。当看到韩雪和鲁白80岁的步态被模拟出来,现场所有人都连连称奇。

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央视网:http://tv.cctv.com/2018/09/28/VIDEm5xaZSsNMUcZqJH56UI2180928.shtml

爱奇艺:https://www.iqiyi.com/v_19rr2vwe98.html?vfm=2008_aldbd