深度學(xué)習(xí)顛覆了傳統(tǒng)生物識(shí)別技術(shù),未來(lái)生物識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛
目前在安防領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍的生物特征識(shí)別技術(shù)就包含了一部分以計(jì)算機(jī)視覺(jué)為技術(shù)基礎(chǔ)的人員身份特征,除了人臉、步態(tài),涉及身份認(rèn)證還有指紋、虹膜、掌紋、靜脈等等,這些都是依靠計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行圖像模式的提取、內(nèi)容分析識(shí)別。還有一些生物特征識(shí)別技術(shù)如語(yǔ)音識(shí)別、腦電波識(shí)別、唾液提取DNA等識(shí)別技術(shù)。
近些年,人工智能熱鬧非凡,如果說(shuō)2016年是“人工智能元年”,那么從2017年起則進(jìn)入人工智能發(fā)展成熟的時(shí)代,2018年則有可能迎來(lái)人工智能走向行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用的一年。
深度學(xué)習(xí)顛覆傳統(tǒng)生物識(shí)別技術(shù)
作為人工智能引擎的“深度學(xué)習(xí)”概念提出于2006年,源于源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究,通過(guò)組合低層特征形成更加抽象的高層表示屬性類(lèi)別或特征,以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式特征表示。
從目前行業(yè)發(fā)展來(lái)看,深度學(xué)習(xí)作為仿人類(lèi)大腦神經(jīng)感知外部世界的算法,在圖像、聲音和語(yǔ)義識(shí)別取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,特別是在圖像和聲音領(lǐng)域相比傳統(tǒng)的算法大大提升了識(shí)別率。
圖像識(shí)別:圖像是深度學(xué)習(xí)最早嘗試的領(lǐng)域,早期一些知名人工智能專(zhuān)家通過(guò)對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究,取得了在一些小規(guī)模(手寫(xiě)字)的圖像識(shí)別的成果,直到2014年,香港中文大學(xué)教授湯曉鷗領(lǐng)導(dǎo)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究組開(kāi)發(fā)了名為DeepID的深度學(xué)習(xí)模型,在LFW(LabeledFacesintheWild),人臉識(shí)別使用非常廣泛的測(cè)試基準(zhǔn))數(shù)據(jù)庫(kù)上獲得了99.15%的識(shí)別率,人用肉眼在LFW上的識(shí)別率為97.52%,深度學(xué)習(xí)在學(xué)術(shù)研究層面上已經(jīng)超過(guò)了人用肉眼的識(shí)別。
當(dāng)然在處理真實(shí)場(chǎng)景的人臉識(shí)別時(shí)還是差強(qiáng)人意,例如人臉不清晰,光照條件,局部遮擋等因素都會(huì)影響識(shí)別率,所以在實(shí)際操作中機(jī)器學(xué)習(xí)與人工確認(rèn)相結(jié)合,更加妥當(dāng)。國(guó)內(nèi)做人臉識(shí)別的公司眾多,其中包括商湯、曠視以及云從、依圖等,在真實(shí)環(huán)境運(yùn)用或者在垂直細(xì)分領(lǐng)域中有著深厚的數(shù)據(jù)積累。
除了人臉、人像等面部識(shí)別的爆發(fā)式增長(zhǎng),另外。在基于面部特征識(shí)別技術(shù)的情緒識(shí)別領(lǐng)域,以及基于人體形態(tài)的步態(tài)識(shí)別等也在深度學(xué)習(xí)技術(shù)的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)快速發(fā)展。
語(yǔ)音識(shí)別:語(yǔ)音識(shí)別長(zhǎng)期以來(lái)都是使用混合高斯模型來(lái)建模,在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都是占據(jù)壟斷地位的建模方式,但盡管其降低了語(yǔ)音識(shí)別的錯(cuò)誤率,但面向商業(yè)級(jí)別的應(yīng)用仍然困難,也就是在實(shí)際由噪音的環(huán)境下達(dá)不到可用的級(jí)別。直到深度學(xué)習(xí)的出現(xiàn),使得識(shí)別錯(cuò)誤率在以往最好的基礎(chǔ)上相對(duì)下降30%以上,達(dá)到商業(yè)可用的水平。
由于語(yǔ)音識(shí)別的算法成熟,科大訊飛、云知聲、思必馳在通用識(shí)別上識(shí)別率都相差不大,在推廣上科大訊飛是先行者,從軍用到民用,包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能家居都有廣泛涉及。
深度學(xué)習(xí)算法的成熟,使得生物識(shí)別的準(zhǔn)確率得到大幅提升,這就保證了依托人體生物特征包括人臉、形態(tài)、情緒、語(yǔ)音等方面建立人員身份認(rèn)證應(yīng)用超越原有范圍,開(kāi)始走向大規(guī)模的應(yīng)用推廣。同時(shí),以深度學(xué)習(xí)算法為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,為生物識(shí)別提供了強(qiáng)大的計(jì)算和分析工具。反過(guò)來(lái),巨量的生物特征數(shù)據(jù)也為機(jī)器訓(xùn)練提供了豐富的素材,“大數(shù)據(jù)成為人工智能的燃料”。
安防應(yīng)用前景廣闊
目前在安防領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍的生物特征識(shí)別技術(shù)就包含了一部分以計(jì)算機(jī)視覺(jué)為技術(shù)基礎(chǔ)的人員身份特征,除了人臉、步態(tài),涉及身份認(rèn)證還有指紋、虹膜、掌紋、靜脈等等,這些都是依靠計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行圖像模式的提取、內(nèi)容分析識(shí)別。還有一些生物特征識(shí)別技術(shù)如語(yǔ)音識(shí)別、腦電波識(shí)別、唾液提取DNA等識(shí)別技術(shù)。
近些年,隨著人工智能深度學(xué)習(xí)以及計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟,在生物特征識(shí)別中基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的幾種身份認(rèn)證技術(shù)也得到了快速發(fā)展。尤其是人臉識(shí)別技術(shù)、指靜脈識(shí)別技術(shù)、虹膜識(shí)別技術(shù)以及步態(tài)形體識(shí)別技術(shù),正在隨著大數(shù)據(jù)、數(shù)字化以及行業(yè)智能化的迅猛發(fā)展進(jìn)入黃金時(shí)代,并不斷結(jié)合行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的特點(diǎn)走向深度應(yīng)用。
生物特征識(shí)別技術(shù)作為安防行業(yè)中的焦點(diǎn)應(yīng)用,在技術(shù)安全與市場(chǎng)應(yīng)用層面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)密碼、刷卡等方式。隨著應(yīng)用日漸成熟以及消費(fèi)者認(rèn)知度的不斷提高,生物特征識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用正在走向快速的普及。生物特征識(shí)別技術(shù)在安防業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括以下幾類(lèi):
出入口門(mén)禁應(yīng)用是生物特征識(shí)別技術(shù)最基本的應(yīng)用領(lǐng)域之一,生物特征識(shí)別技術(shù)最早期的商業(yè)應(yīng)用范例幾乎都是物理門(mén)禁系統(tǒng)。除了傳統(tǒng)的刷卡認(rèn)證方式之外,指紋識(shí)別是最普及的生物特征識(shí)別技術(shù),而隨著人臉識(shí)別門(mén)禁產(chǎn)品成本快速下降和體驗(yàn)不斷提升,在中高端市場(chǎng)占有一席之地。對(duì)于銀行、政府機(jī)關(guān)等高等級(jí)安保場(chǎng)所,安全性更高的指靜脈、虹膜識(shí)別技術(shù)則具備較大的應(yīng)用空間。整體而言,門(mén)禁產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)生物特征識(shí)別市場(chǎng)占據(jù)的份額僅次于考勤產(chǎn)品。
另外,通過(guò)生物特征識(shí)別技術(shù)與傳統(tǒng)電子鎖具的結(jié)合,實(shí)際上可以算是實(shí)體防護(hù)產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)展,出現(xiàn)的指紋鎖、人臉識(shí)別鎖、瞳孔識(shí)別智能鎖、靜脈識(shí)別智能鎖等等。目前伴隨著國(guó)內(nèi)“智能小區(qū)”、“智能家居”概念不斷深入人心,這類(lèi)智能鎖正在呈現(xiàn)快速普及的態(tài)勢(shì)。
生物識(shí)別技術(shù)與“平安城市”、“平安社區(qū)”建設(shè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合,是目前人工智能深度學(xué)習(xí)表現(xiàn)最為活躍的。通過(guò)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中會(huì)嵌入人臉識(shí)別算法或者是人體形態(tài)步態(tài)的算法以及面部情緒的算范,可以對(duì)監(jiān)控畫(huà)面內(nèi)人員進(jìn)行身份識(shí)別,或者是預(yù)警預(yù)測(cè),并通過(guò)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)業(yè)務(wù)應(yīng)用如:識(shí)別為合法人員時(shí),聯(lián)動(dòng)打開(kāi)門(mén)禁、人員通道等;識(shí)別為黑名單人員時(shí),聯(lián)動(dòng)后臺(tái)產(chǎn)生報(bào)警提示;通過(guò)人員情緒以及肢體形態(tài)是識(shí)別則可以達(dá)到提前預(yù)警的目的。
這樣也就使應(yīng)用不再局限于常規(guī)的事后取證追溯,逐漸滿足對(duì)事前事中的人員身份信息獲取和風(fēng)險(xiǎn)事件預(yù)警提出的新需求。
除了在安防領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展,生物識(shí)別技術(shù)在人們?nèi)粘I钪幸苍诩彼俚臄U(kuò)張。目前指紋識(shí)別已經(jīng)在智能手機(jī)上普及,隨著手機(jī)全面屏的興起,及三星、蘋(píng)果等廠商的帶動(dòng),新的屏內(nèi)指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等技術(shù)也將成為智能手機(jī)新的打開(kāi)方式。與此同時(shí),生物識(shí)別技術(shù)也在智能家居、無(wú)人超市等新興領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
深度學(xué)習(xí)幫助打通了生物識(shí)別領(lǐng)域的“任督二脈”,未來(lái)將不斷逼近100%的準(zhǔn)確率,應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛。