【成果】步态识别PK国际记忆大师，技术领先获赞”机智过人“（附整集视频）

2017 年 9 月 22 日 中国科学院自动化研究所

“银河水滴”步态识别登陆《机智过人》

9月15日晚，大型科技挑战节目《机智过人》(第三期)在CCTV1播出。自动化所银河水滴科技的步态识别，接受姚期智(图灵奖得主)、撒贝宁、江一燕、徐颖等组成的机智见证团现场鉴定，与《最强大脑》记忆大师袁梦PK，识别10个身高体型相似的“嫌疑犯”、21只体型毛色相似的金毛犬，以及金毛犬剪影，最终银河水滴科技步态识别获胜利，姚期智宣布银河水滴的步态识别技术“机智过人”。

金毛家族亮相《机智过人》

为了检验国产步态识别技术的水平，节目组特意邀请了国际记忆大师袁梦作为“最强检验员”。袁梦曾因成功挑战“看见你的声音”被观众广泛关注，她曾在辨识168条音轨中辨识TFBOYS三位的音轨，尽管挑战过程中受到TFBOYS激动的粉丝的干扰，但凭借出色的记忆实力，袁梦最终挑战成功。在第三期《机智过人》中，袁梦作为最强人类检验员，对人工智能步态识别技术发起最严苛检验，共同面对21只体态动作十分相近的金毛犬，通过对其步态的识别，最终找到被嘉宾选中的金毛。

《机智过人》：步态识别对战记忆大师袁梦，共同识别金毛犬

不断攻克新挑战

完成步态识别由人向狗的延伸学习

自动化所“银河水滴”团队的步态识别技术耗时17年自主研发，主要应用于安防和反恐领域，只需要依据人物的运动步态，就可以在两步之内得出结论，准确度高达98%，比“世界第二”高出30% 。相对于人脸识别和声纹识别等识别方式，步态识别可以实现远距离识别，是守卫人身和财产安全的新型利器。

银河水滴科技创始人兼CEO黄永祯博士

在节目现场，被撒贝宁戏称“小马化腾”的黄永祯博士坦言：“对于狗的数据，我们只搜集了8条”。他们采用建模型的方式，试图让系统学会举一反三，但据团队成员杜晓南介绍：“在大家的不懈努力下，首次研发出来的模型居然完全崩溃了！”

原来，在人类步态识别上表现良好的模型放在狗身上几乎完全无效。虽然识别狗的步态超乎想象的困难，经过仔细研究，这些来自中科院的科学家们意识到，狗的步态存在容易被遮挡、行走姿势变化程度大、同种类的狗之间差异极小不易分辨等情况，同时还要考虑光线、背景、狗的状态等影响因素。几个月之后，他们重新设计了算法，终于达到了85%以上的准确性。

《机智过人》加大难度，成功靠步态识别狗的剪影

但等到《机智过人》彩排时，科学家们又发现了新的挑战。原来，当初采集狗的步态的时候，身在狗舍熟悉的环境中，狗的步态十分稳定；然而在演播室，陌生环境对狗的刺激很大，步态明显存在差异。面对突发状况，“银河水滴”紧急对系统进行调整，但正确率已经降低到70%。

果然，在正式录制时，狗狗的状态更加亢奋。被江一燕牵出的第一只狗狗就因为太过激动，几乎不受控制，被主持人高博调侃：“到底是谁遛谁呀！”果不其然，第一次数据录入失败，又通过了一次，才录入成功。最终“银河水滴”三比一通过最强人类的检验，黄博士不由感叹：“今天能三个全对，我们觉得这里面有一些幸运的成分。”

《机智过人》节目中，成功通过步态识别现场“嫌疑人”

步态识别技术主要用于安防反恐，此次为了更好的视觉呈现，首次尝试识别狗的步态。“水滴团队”研发团队成员杜晓南介绍：“之前谁也没有想到要把步态识别运用到狗的身上，这对于我们也是重大挑战，从来没人做过，我们觉得又好玩又不可思议，对这个结果也是不可预知的。”从开始接触《机智过人》到最终录制成功，“银河水滴”团队用一年多的时间，最终艰难地完成了步态识别由人向狗的延伸学习，为观众们完美呈现了这一世界第一的国产黑科技。

团队17年技术积累

步态数据和算法方面国际领先水平

据悉，银河水滴科技2016年由中科院自动化所孵化，并获得6000万元天使轮融资，由联想创投和中科智能联合投资。虽然公司成立仅一年，但是，银河水滴科技的技术创始团队在步态识别领域已有17年积累，培养了中国第一个步态识别博士、撰写了国际第一部步态识别专著，在步态数据和算法方面均处于世界领先地位。其中，银河水滴科技的户外步态数据库超过第二大数据库近100倍，并在步态识别的人形检测、分割、识别、跟踪领域均处于国际领先水平。

银河水滴科技创始人兼CEO黄永祯博士，毕业于中科院自动化所模式识别国家重点实验室，师从著名计算机视觉专家谭铁牛院士，留所两年后快速晋升为副研究员，曾获得北京市科技新星，获得近10项国内外计算机视觉竞赛冠亚军，入选中科院青促会，在模式识别与计算机视觉领域申请/授权30项核心专利。黄永祯同时担任中国图像与图形学会视觉检测专家委员会(筹)副主任、中国计算机学会计算机视觉专家委员会委员、中国人工智能学会模式识别专家委员会委员。

“银河水滴”步态识别已进入应用

银河水滴科技创始人兼CEO黄永祯透露，基于步态识别，银河水滴科技已能很好地完成远距离非受控模式识别;未来还将整合多模识别，实现终极生物特征识别(全身识别)。目前，银河水滴科技已在安防、机器人、智能家居等领域拥有数十家合作机构。

将《碟中谍5》场景演化为现实

步态在模式识别中具有独特优势

黑科技满满的《碟中谍5》中，最吸睛的当属安保系统的最后一道防线——步态识别，通过分析人的身体体型和行走姿态来识别身份，这道防线让阿汤哥也难以瞒天过海。

《碟中谍5》中的步态识别系统

在节目中，“银河水滴”团队科研人员成功将《碟中谍》科幻电影里的场景演化为现实中的步态识别技术。

步态识别是一种新兴的生物特征识别技术，旨在通过人们走路的姿态进行身份识别。步态识别分为人形检测、分割、识别、跟踪四个部分。其中，快速人形检测和高精度人形分割是最基础的环节，却又是最具挑战的环节。

目前，全球范围，就连专业的科研机构，通常也只是基于粗略分割好人形的少量步态数据库直接进行“单人识别”;能完全做好步态识别这四个环节并拥有百万规模海量步态视频数据的商业机构，目前只有银河水滴科技一家公司。银河水滴科技在步态识别的人形检测、分割、识别、跟踪领域的技术均已成熟，并全部处于国际领先水平;并在全球范围内首次将步态识别技术进行实际场景的商业化应用，精准度、稳定性遥遥领先。

银河水滴科技步态识别过程示意图

与其他的生物识别技术相比，步态识别具有非接触远距离和不容易伪装等优点，比其他模式识别具有独特优势：

一、步态识别适用范围更广。通常，虹膜识别需要目标在30厘米以内;人脸识别需要目标在5米以内;而步态识别的目标只要在50米以内，即可识别。

二、步态识别为非受控识别，无需识别对象主动配合与参与。指纹识别、虹膜识别、人脸识别等都需要识别对象主动配合。步态是远距离、非受控场景下唯一可清晰成像的生物特征，即便一个人在几十米外带面具背对普通监控摄像头随意走动，步态识别算法也可对其进行身份判断。

三、步态难以伪装，步态识别更为精准。不同的体型、头型、肌肉力量特点、运动神经灵敏度、走路姿态等特征共同决定了步态具有较好的区分能力，通过精巧设计的算法和海量数据的训练，机器可以更好的识别这些细节特征。

基于步态识别技术，目前银河水滴科技已实现远距离多特征生物识别。1080p的摄像头下，识别距离可达50米，识别速度在200ms以内;支持360度跨视角识别;在万人样本库以图搜图可实现唯一性检索，是人脸技术在真实场景下的突破性进展。此外，还能完成超大范围人群密度测算，对普通2K摄像机100米外1000平方米1000人规模实时计数。这些技术能广泛应用于安防、公共交通、商业等场景。