步態(tài)識(shí)別被廣為人知應(yīng)該得益于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(guān)卡,卻在步態(tài)識(shí)別鎖面前被識(shí)別出來,計(jì)劃功虧一簣。對(duì)于當(dāng)時(shí)大部分剛剛接觸指紋識(shí)別、人臉識(shí)別的普通人來說,步態(tài)識(shí)別有點(diǎn)過于玄妙,像是科幻世界中的場(chǎng)景。而如今,這個(gè)場(chǎng)景正在被慢慢照入現(xiàn)實(shí)。
步態(tài)識(shí)別的技術(shù)原理
實(shí)際上,對(duì)于步態(tài)識(shí)別,大家在生活中并不陌生,我們經(jīng)常在遠(yuǎn)處還未看清面孔時(shí)就能通過步態(tài)識(shí)別出自己熟悉的親朋好友。步態(tài)識(shí)別技術(shù)就是利用智能分析算法賦予計(jì)算機(jī)具備這種通過步態(tài)識(shí)別身份的能力。
提到“生物識(shí)別技術(shù)”,人們首先聯(lián)想到的是面部、指紋、虹膜識(shí)別等,因?yàn)檫@些特征對(duì)每個(gè)人來說都是唯一的,所以這類“活體密碼”在安全性上也會(huì)高出許多。然而,上述幾類生物識(shí)別技術(shù)都需要在相對(duì)近距離的范圍內(nèi)才能完成識(shí)別,例如人臉,當(dāng)視頻采集設(shè)備與待識(shí)別目標(biāo)距離較遠(yuǎn)時(shí),人臉模糊不清,系統(tǒng)無法識(shí)別,指紋、虹膜就更無法采集。面對(duì)這種局限,步態(tài)識(shí)別以難隱藏性、非接觸性和非侵入性等特點(diǎn)從眾多可選方案中脫穎而出,成為生物識(shí)別領(lǐng)域的一匹“黑馬”。
經(jīng)研究顯示,人人都有截然不同的走路姿勢(shì),因?yàn)槿藗冊(cè)诩∪獾牧α?、肌腱和骨骼長(zhǎng)度、骨骼密度、視覺的靈敏程度、協(xié)調(diào)能力、經(jīng)歷、體重、重心、肌肉或骨骼受損的程度、生理?xiàng)l件以及個(gè)人走路的“風(fēng)格”上都存在細(xì)微差異。對(duì)一個(gè)人來說,要偽裝走路姿勢(shì)非常困難,不管罪犯是否帶著面具自然地走向銀行出納員還是從犯罪現(xiàn)場(chǎng)逃跑,他們的步態(tài)就可以讓他們露出馬腳。
與其他識(shí)別技術(shù)相比,步態(tài)識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在:
一方面,從醫(yī)學(xué)角度來看,不同的腿骨長(zhǎng)度、肌肉強(qiáng)度、重心高度以及運(yùn)動(dòng)神經(jīng)靈敏度,決定了步態(tài)的穩(wěn)定性,因而短時(shí)間內(nèi)很難被他人模仿。
另一方面,對(duì)距離要求不高,即時(shí)距離較遠(yuǎn),人走路的姿態(tài)也清晰可見。一般來說,基于1080p的攝像頭,有效識(shí)別距離可達(dá)50米,識(shí)別速度在200ms以內(nèi);如果分辨率達(dá)到4K的高清配置,有效識(shí)別距離可擴(kuò)展至100米。
此外,步態(tài)特征無需識(shí)別者特意配合就能進(jìn)行采集。
步態(tài)識(shí)別的應(yīng)用領(lǐng)域
首先,當(dāng)然就是公安系統(tǒng)。以往,公安系統(tǒng)需要人工審核大量視頻資料,不僅浪費(fèi)人力資源,還影響到破案效率。雖然近年來有了人臉識(shí)別技術(shù)的支持,但是往往由于嫌犯的反偵察掩飾,或者是攝像頭清晰度、角度等原因,識(shí)別準(zhǔn)確率也難以完全保障。通過應(yīng)用步態(tài)識(shí)別技術(shù),公安部門就可以進(jìn)一步節(jié)省人工審核視頻資料的時(shí)間,對(duì)檢測(cè)對(duì)象的身體特征和運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行分析,快速鎖定目標(biāo)人群,加快刑事案件偵破速度,提升公安系統(tǒng)信息化水平。此外,除了甄別嫌犯,步態(tài)識(shí)別技術(shù)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(shè)施的行業(yè),例如石油行業(yè)。利用步態(tài)識(shí)別技術(shù)完善防控網(wǎng)絡(luò),保護(hù)位于野外露天環(huán)境的石油設(shè)施,具有的遠(yuǎn)距離、非接觸、無需主動(dòng)配合等優(yōu)勢(shì),可以加強(qiáng)、完善油田的安防體系,及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,提高安防水平,并較低人力成本。
步態(tài)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到智能家居領(lǐng)域,可以很好地替代遙控器這種遠(yuǎn)距離操作工具。例如,電視機(jī)用上步態(tài)識(shí)別技術(shù),用戶一進(jìn)家門就可以遠(yuǎn)距離讓電視識(shí)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(jié)目或者音樂。
步態(tài)識(shí)別也可以提升空調(diào)的智能水平,根據(jù)家庭成員的步態(tài)特征,空調(diào)可以及時(shí)識(shí)別老人、小孩等特殊人群的活動(dòng)范圍,能夠根據(jù)不同人群調(diào)整空調(diào)的出風(fēng)角度、出風(fēng)量及溫度,讓溫度控制更適合人群需求。同時(shí),步態(tài)識(shí)別可以在用戶距離家門一定距離時(shí)候就完成身份識(shí)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。