《電子技術(shù)應(yīng)用》
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「口罩識別」后,「頭盔識別」躋身AI安防C位

2020-05-25
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 口罩識別 頭盔識別 AI

  以前買摩托車送頭盔,現(xiàn)在買頭盔送摩托車。

  你怎么都想不到,口罩之后,頭盔又成了 AI 安防圈的熱議詞匯。今年 4 月 21 日,公安部交管局發(fā)出公告,6 月 1 號起全國開展“一盔一帶"安全守護(hù)行動(dòng)?!耙豢敝傅氖前踩^盔,“一帶”指的是安全帶。

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  多地交管部門近日也紛紛響應(yīng),加大對騎摩托車不戴安全頭盔、駕乘汽車不使用安全帶的查處力度。(暫不處罰電動(dòng)車)

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  一紙公文瞬間激活了整個(gè)頭盔市場,坊間直言又一個(gè)因政策出臺而引發(fā)的百億級生意橫空出世。一時(shí)間,電商平臺頭盔銷量猛增,價(jià)格迅速上漲,朋友圈中原本倒騰口罩的都開始調(diào)頭賣頭盔了。

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  有人甚至嘲諷,以前買摩托車送頭盔,現(xiàn)在買頭盔送摩托車。

  單一算法沒前途多技術(shù)融合才是未來

  騎行佩戴頭盔非常之有必要,2019 年廣東省做過一項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):涉及摩托車、電動(dòng)自行車的交通事故交通死亡人數(shù)占全部事故的比例超過 50%,居各類交通事故之首。同時(shí),摩托車、電動(dòng)自行車駕乘人員死亡事故中,約 80%為顱腦損傷致死。正確佩戴安全頭盔、規(guī)范使用安全帶能夠?qū)⒔煌ㄊ鹿仕劳鲲L(fēng)險(xiǎn)降低 60%至 70%。

  如果說立法戴盔確是人間正道,可這與 AI 安防又有何交集?

  其實(shí)早在一盔一帶政策出臺之前,全國多地就已對頭盔佩戴問題發(fā)布過多項(xiàng)規(guī)定,但實(shí)際效果并不明顯。即便一盔一帶新政之后,多地交警抱怨實(shí)際查處也比較困難:一來涉及的面太廣;二來涉及的人太多。換句話說:有限的警力每天守株待兔式地面對數(shù)量巨大的不戴頭盔者,低效且低質(zhì)。AI 安防廠商能做的是:能否在原有的攝像頭系統(tǒng)中融入一套“頭盔識別”算法,自動(dòng)識別騎乘人是否安全佩戴頭盔,提醒騎行者的同時(shí)也能方便交警的工作。雷鋒網(wǎng)《AI 掘金志》了解到,目前很多廠商都開始了這一方面的立項(xiàng)工作,譬如博觀智能。其首席算法專家黃攀告訴雷鋒網(wǎng) AI 掘金志,他們已經(jīng)開發(fā)了一套名為 AI 安全頭盔識別的算法,可以直接平滑升級至絕大部分智能相機(jī)中。

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  他們首先依據(jù)多目標(biāo)跟蹤、分類檢測等算法,提取出非機(jī)動(dòng)車目標(biāo),在多尺度特征金字塔上進(jìn)行不同層級特征融合,提升了局部微特征的表達(dá)能力。然后通過后臺百萬級海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練,提取了上百種安全頭盔款式的特征數(shù)據(jù)。(幾乎涵蓋了目前市面所有的安全頭盔款式)同時(shí),他們在不同的 feature scale 上進(jìn)行融合時(shí)引入 attention 機(jī)制,進(jìn)一步提升頭盔、安全帽等局部特征的檢測精度。

  “如果是在標(biāo)準(zhǔn)的智能交通卡口或者電警場景中,我們的算法可以做到 95%以上的識別率?!?/p>

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  AI 掘金志了解到,目前廣東潮州、普寧等地就已經(jīng)在人臉識別系統(tǒng)中上線了該技術(shù)。

  智能感應(yīng)設(shè)備專門抓拍高清圖片,通過人臉識別技術(shù)、車牌識別技術(shù)、頭盔識別技術(shù)、大數(shù)據(jù)智能分析技術(shù)在全市范圍內(nèi)對騎車佩戴安全頭盔實(shí)施全面管理。

  不管載人或是被載,未佩戴頭盔一律將收到罰單。

  截至今年 5 月 6 號,潮州交警已在他們市區(qū)查獲不佩戴頭盔案件 283 起。

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  文及至此,便出現(xiàn)了一個(gè)疑問,通過攝像頭等智能設(shè)備確認(rèn)違規(guī)者,通常有兩種方式:

  一、如果該摩托車 / 電動(dòng)車未上車牌,通過 1:N 的方式,將騎行者的抓拍照片與當(dāng)?shù)厝讼駭?shù)據(jù)庫圖像進(jìn)行匹配,確認(rèn)“他是誰”。二、如果該摩托車 / 電動(dòng)車已上車牌,通過 1:1 的方式,將騎行者的抓拍照片與該車輛的車牌數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,確認(rèn)“他是誰”。倘若該摩托車 / 電動(dòng)車未上車牌,騎行者未戴頭盔,但戴了口罩,又該如何解決呢?(如下圖)

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  黃攀坦言,這一塊是各個(gè)技術(shù)廠商目前都在攻堅(jiān)的方向,但遠(yuǎn)距離的口罩識別至今還沒有一家廠商可以得到一個(gè)比較好的結(jié)果??谡肿R別的技術(shù)攻克,主要會(huì)遇到三大技術(shù)難題:1、由于口罩遮擋、人像信息減少,學(xué)習(xí)到的特征判別性隨之較少,二維紋理信息會(huì)由于遮擋而丟失、三維形狀信息會(huì)帶有噪聲。2、口罩類型比較多且口罩遮擋程度不一,如何更多地利用非遮擋區(qū)域的信息也是一個(gè)影響因素。3、戴口罩人臉的人臉檢測和人臉關(guān)鍵點(diǎn)檢測的精度受到光線等外部環(huán)境影響。華為此前在這塊便進(jìn)行了多種嘗試,并申請了一項(xiàng)名為“人臉識別方法、裝置及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”的影像重構(gòu)技術(shù)專利。該專利顯示,通過圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可以將戴配件(眼鏡、口罩、帽子等)的人臉圖像重構(gòu)為未戴配件的人臉圖像。

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  數(shù)據(jù)來自:智慧芽全球數(shù)據(jù)庫另外,華為還申請了一項(xiàng)“一種人臉識別方法及系統(tǒng)”的技術(shù)專利。通過人臉識別方法實(shí)現(xiàn)了對人臉上存在遮擋物的人臉圖像進(jìn)行準(zhǔn)確的識別,提高了人臉識別的精確性。

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  數(shù)據(jù)來自:智慧芽全球數(shù)據(jù)庫此技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)是建立遮擋人臉圖像庫,具體來說就是在判斷需要識別的人臉圖像上有遮擋物(例如眼鏡、口罩等)時(shí),將遮擋物提取出來并增加到參考數(shù)據(jù)庫中未遮擋的人臉圖像上。例如在判斷出待識別人臉有佩戴眼鏡時(shí),就提取出眼鏡特征并在原圖像庫的基礎(chǔ)上新建一個(gè)戴眼鏡的參考圖像庫,再將需要識別的人臉圖像與該庫中的參考圖像進(jìn)行匹配查找,從而完成識別。華為之外,阿里也申請了相關(guān)專利。不同于華為,阿里則用“局部特征細(xì)化與整體相似度評估”的方式來提高準(zhǔn)確率。他們通過綜合局部器官圖像匹配技術(shù)完成識別,此時(shí)局部器官不僅可以是眼睛圖像、鼻子圖像、嘴巴圖像和耳朵圖像等,還可以是下巴區(qū)域、臉部輪廓、胎記或黑痣圖像等等。根據(jù)面部多個(gè)局部器官的相似度評估指標(biāo)和對應(yīng)的權(quán)重,得到整體相似度評估指標(biāo),從而獲取更精確的遮擋下的面部識別結(jié)果。的盧深視副總裁朱海濤博士告訴雷鋒網(wǎng) AI 掘金志,為了逃避天眼追蹤,絕大多數(shù)犯罪嫌疑人在反偵察過程中都會(huì)選擇戴帽子或者戴口罩,以遮擋部分面部特征??紤]到安防場景的現(xiàn)實(shí)所需,部分廠商很久之前就開展了對于面部遮擋技術(shù)的研究工作,在提升技術(shù)可用性方面做了不同程度的嘗試。也就是說,口罩識別等小眾需求在某些場景已是大眾問題,未來的識別精確度會(huì)越來越高。從這也能發(fā)現(xiàn):上到公安部天眼抓逃、下到基層民警地網(wǎng)識人,每一個(gè)看起來很小的系統(tǒng)中,都繁雜地加載了包括人臉識別、頭盔識別、口罩識別、形態(tài)識別等多種算法。正如商湯聯(lián)合創(chuàng)始人此前接受 AI 掘金志專訪時(shí)所說:“未來 AI 賽道的比拼,一定不是單一算法技術(shù)能力的競逐,而是技術(shù)創(chuàng)新體系能力的比較?!?/p>

  一堂必修課,而非選擇題

  “頭盔識別等技術(shù)的研發(fā)難度并不大(相對而言),真正難的是技術(shù)的落地及管理層面?!秉S攀說,目前中國大部分農(nóng)村地區(qū)的摩托車、電動(dòng)車基本屬于無牌無證狀態(tài),即便算法可以成功識別也無可奈何,相當(dāng)于做了無用功。但這類算法成功上線后,交警部門至少可以做到兩件事:

  1、手握準(zhǔn)確識別結(jié)果,交警就有了大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),可以借此數(shù)據(jù)向上級部門反饋,推行摩托車、電動(dòng)車的上牌法規(guī)立項(xiàng)工作。

  2、可以準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)哪些路口、哪些時(shí)間段不戴頭盔的現(xiàn)象比較多,可以為現(xiàn)場執(zhí)法提供依據(jù)。

  騎行戴頭盔應(yīng)該成為一種習(xí)慣,其實(shí)在很多地方也已經(jīng)成為習(xí)慣。

  譬如臺灣,一來不禁摩、二來街道狹窄,摩托車基本成為臺灣成年人的出行標(biāo)配,現(xiàn)在每天行駛在臺灣大街小巷的摩托車超過 1500 萬輛。為了方便這些騎手,臺灣交管部門一方面劃出了專門的摩托車專用道,同時(shí)制定了非常嚴(yán)格的規(guī)定:騎車不戴頭盔罰款 2000 元新臺幣(相當(dāng)于 400 元左右)。

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  強(qiáng)制戴盔之下,今天臺灣因?yàn)轵T摩死亡率降低了 40%。摩托車、電動(dòng)自行車與汽車相比,行駛穩(wěn)定性比較差,發(fā)生事故的可能性較大。戴頭盔騎行,不應(yīng)該是一道選擇題,而是一堂必修課。畢竟,你的腦殼一定沒有地面硬。

  最后腦洞一下:頭盔之后,下一個(gè)熱門關(guān)鍵詞會(huì)是啥?


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