身份识别,为什么走“两步”就搞定?

如果没有科学技术,那么可以说社会的发展必将寸步难行,如果没有社会发展,科学技术也就没有立足的市场,要使社会发展水平有大大的提高,主要是依靠科学技术进步。目前,科学技术已经成为社会发展的核心力量,已经成为社会发展强有力的武器。由以上可见,科学的发展对于一个国家来说是多么的重要,所以身为国家一份子的我们,也要对科学有一定的认识,下面小编就要给大家分享一些科学的事件来帮助大家更好的认识科学。

你的步态会“出卖”你

在动作冒险惊悚大片《碟中谍5》中,有一个场景引起了人们对于步态识别技术的关注,那就是戴着面罩的“阿汤哥”在安保系统的最后一道防线现形了,原来他的步态“出卖”了他。

这是出现在影片中的步态识别技术。如今,该项技术已从科幻走进了现实。步态识别的主要优势在于远距离、非接触和不容易伪装,其商业化应用的首要目标可能就是安保系统了。

在生物识别技术领域,有效目标距离以步态识别技术最远。虹膜识别需要的目标距离为30厘米以内,人脸识别需要的目标距离为3米以内,而步态识别需要的目标距离远达50米。因此,步态识别特别适合于远距离的身份识别。

目前,基于人脸的识别系统已经很多,然而动态识别的难度很大。比如,犯罪嫌疑人通常会有意遮挡面部,并且躲避摄像头的视角,再加上光线不足等多因素的影响,面部识别的准确率并不高。

可是,一个人要伪装走路姿势是非常困难的,即便你戴着面具也难逃步态识别系统的“火眼金睛”。这是其他任何生物特征识别技术所无法比拟的。因此,步态识别非常适合用于在犯罪现场辨别嫌疑人。

我的“步态”为何与众不同?

乍听“步态识别”这个文绉绉的的名字,你也许会问:“那什么是步态呢?”

在我国民间,有一个说法叫做“是骡子是马拉出来遛遛”,比喻评判一个人的能力,最好的办法就是看他的行动。这里的“遛遛”就是慢慢走的意思。这句话字面上的意思是说,骡子和马在形体上非常相似,但它们走路的姿势各有特色,因此让它们走走路就能分辨出来谁是骡子谁是马。实际上,这里所说的“走路的姿势”就叫做步态。

我们通常所说的步态,顾名思义指的就是人们在行走时的姿态。不过,“步态识别技术”中的步态,所包含的内容则更加完备一些,不仅包括体形特征,如高矮、胖瘦等特征;而且也包括运动特征,如运动方式、姿态等特征。

也许你还有这样的疑问,世界上有几十亿人,为什么我的“步态”就那么与众不同呢?这个问题问得很好!因为这个问题涉及到步态的唯一性问题,这是步态识别技术立足的根基。

根据医学研究的结论,每个人的步态都具有唯一性,即具有与众不同的特征。这是因为每个人的生理结构都是不一样的,比如腿骨的长度,肌肉的力量,肌腱的长度,骨头的密度,视觉灵敏度,重心的位置以及生理的状态都不尽相同。

要说步态识别的优势,黄永祯博士是这样说的——“识别动态有形物体,非步态识别莫属!”也就是说,步态识别的对象可以是有生命的,也可以是无生命的。只要是运动的有形物体,都是步态识别的检测对象。

步态识别背后有何“黑科技”?

那么,为什么仅凭走“两步”就能知道我是谁呢?从应用终端来看确实是这样的。然而,人海茫茫,仅凭走“两步”就能辨别出一个人的身份,谈何容易!

看来,在走“两步”的背后一定隐藏有最牛黑科技的核心技术。据悉,自动步态识别系统主要包括监控摄像机、计算机以及步态视频序列处理与识别软件。其中,步态识别的软件算法才是自动步态识别系统的核心技术。要让计算机完成自动步态识别,并且要达到很高的识别精度,就必须拥有一套先进的软件算法。

这里有一个基础性的工作十分关键,那就是建立步态数据库。所谓步态数据库,就是把有代表性的人群的步态数据经处理后存储起来,从而为下一步的自动步态识别提供比对的模板。

所谓是自动步态识别,实际上就是进行步态分析的过程。首先是把拍摄到的影像输入到系统当中,即通过记录、观察、分析某个人的步态数据,来提取稳定的步态特征。然后让计算机通过步态识别算法进行匹配,即把新采集的步态特征与步态数据库里的步态特征进行比对识别,并将最终的识别结果显示出来。

小步态有何大应用?

步态识别还是一种精确的生物测量技术,在医疗领域具有广泛的应用前景。你可别小看步态所包含的信息量啊,把它应用于矫形外科和康复医学将会取得很好的效果。

要知道,走路可是一种极其复杂的运动,几乎动员了全身所有的骨骼和肌肉,因此步态数据包含了肢体关节以及神经系统的某些信息。因此,通过步态识别可以为手术方案的制定、手术疗效的评价、假肢的装配、物理矫形的选择以及康复疗效的评定等提供科学的依据。

比如,对于患有膝骨关节疾病的患者来说,传统的治疗主要是以改善疼痛为主。采用步态识别之后,则由于可以提供客观的步态参数,因此能够改善患者的预后。

有科学家把步态识别应用于某些疾病的筛查,这是一项具有重大现实意义的尝试。哈佛大学医学院的一个教授总结了目前世界上最易误诊的7种疾病,其中就有帕金森症和多发性硬化症。据说在这两种疾病的早期,可以使用步态识别的方法来进行筛查和鉴别。

在智能制造业方面,精度始终是一个时代科技进步的缩影。从厘米到毫米,再到微米、纳米,人类已迎来了一个超精密加工的新时代。

将步态识别应用于工业检测平台,则可以实时检测到我们肉眼无法看到的微小瑕疵或者微米级差距。目前该项技术已被应用于汽车、手机、纺织布料以及木材等生产过程的检测。

步态识别技术在智能家居领域的应用前景也是十分广阔的,并深刻地影响着人们对于高科技概念的认知。比如,在门禁系统中采用虹膜识别和步态识别组合的方案,以提高其安全性和可靠性。

当用户从停车场走向电梯时,可用步态识别远距离判断该人是不是该公寓的住户。当该住户来到家庭门前时,可切换到虹膜识别模式,以提高自动识别的安全性。

用户只要走进家门,智能家居就会利用步态识别技术来识别你的身份,然后电视机就会自动开启并为你播放你喜欢的节目。空调机也能够自动开启,并根据不同家庭成员的需要调整空调温度。

据悉,步态识别还可应用于公共交通、机械人开发、运动员训练以及智能商业等领域。生物识别技术向人类社会的广泛渗透,将开辟人们生活的一方新天地。

参考文献

【1】CCTV2《极客出发》.《步态识别:科技让嫌疑人无处遁形》,中国网,2018-03-09。

【2】参考消息网.《中国数字化走在世界之巅德媒:取得优势源于五大因素》,新浪网,2018-02-13。

【3】中国科学报丁佳.《人工智能何以“机智过人”?》,中国科学院,2017-09-26。

【4】中国经济导报王晓涛.《步态识别:银河水滴炼成的“火眼金睛”》,中科院自动化研究所,2017-10-12。

【5】北京晚报殷呈悦.《“步态识别”将弥补“人脸识别”缺憾》,和讯网,2018-01-03。

希望大家看了这些之后,能够感受到我国科学发展的迅速,可以体会到科学技术的神奇之处,更能够认识到科学对于一个国家同时也对于我们生活的重要性,也希望大家以后能够多关注科学一些,提高对科学的兴趣,说不定以后就能够成为伟大的科学家了呢!

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