杨阳

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佩戴口罩也可进行人脸识别,汉王科技高效打造“四合一”防疫系统

人工智能智慧安防
亿欧
杨阳
2020-02-20 · 18:06
[ 亿欧导读 ] 随着务工返潮的迫切,口罩成为必戴品,对于火车站、机场、门禁等地,汉王科技将继续提供口罩人脸识别快速通道的便利。
汉王科技副总裁黄磊,口罩人脸识别,门禁考勤,防疫系统 图片来自“亿欧网”

一川花送客,二月柳宜春。二月中旬,本是学校开学、企业复工的黄金时期,却因一场疫情被迫按下暂停键。当前,无论是医院医护人员或是普通群众,口罩已经成为必戴品。随着务工返潮的迫切,人群密集流动站点的身份验证就是一大挑战。例如火车站、机场、门禁等地,此前人脸识别快速通道的便利是否会戛然而止?

汉王科技以核心技术为基础,为了解决这一问题,迅速成立三个研发小组,仅历时三周,便在佩戴口罩人脸识别领域取得了算法的突破进展。在万分之一误识率下,识别率达88.5%,在当前业内口罩人脸识别算法上位居前列。并高效打造“人形识别+口罩检测+疫情上报+大数据联动”综合系统,将AI贯彻落实到防疫工作中。

社区管理+门禁考勤,人脸识别依然便捷

目前来看,不论是密集人群多地流动,或是零星人口间断性外出,社区防控、区域网格化管理便成为抗击疫情的基础环节。

第一、对于社区人车通行、居民口罩佩戴检测和身份识别、非社区人员和车辆登记、健康筛查等一系列要求,有效利用完善的系统措施和综合解决方案,以此助力防控部门集中管理社区安全便显得尤为重要。

第二、对于各种场景的人脸识别考勤、门禁及出入口控制等场所,完善的防疫系统急需性更强。所以,人车通行监管、口罩佩戴检测、佩戴口罩人员身份识别是需要重点解决的三大问题。

基础组网.png

基础组网图

基于以上两点,汉王科技副总裁黄磊告诉亿欧科创:“汉王科技重点推出了智慧园区e脸通平台,该套系统涵盖了智能硬件、平台软件、核心算法、集成应用、解决方案五大方面。”

其中,智能硬件包括门禁机、访客机、摄像机、智能盒子、测温设备、车禁、模组;软件平台主要包括园区简版、园区标准版、校园标准版、智能视频分析、社区标准版。如何构成佩戴口罩人脸识别一体化系统?黄磊解释道:“智能硬件可以全部接入平台软件的园区标准版,门禁机和访客机可以接入园区简版。”

汉王智远,是汉王科技旗下,一家专业从事生物特征识别领域技术开发的高新技术企业,面向市场需求,汉王智远快速响应,研发落地了该套防疫系统的一系列产品。

例如,在办公楼入口,面对汉王考勤机、门禁机,无需摘下口罩可直接进行人脸识别。升级算法后的汉王人脸识别智能终端,可对人脸进行定位并准确识别。对佩戴口罩人员成功识别后,自动发出信号打开门禁或闸机,自动记录考勤信息。同时对未佩戴口罩的人员,拒绝通过,并报警提示。

口罩人脸识别.jpeg

口罩人脸识别闸机

其次,当人员进入摄像机布控范围后,汉王摄像机监控系统平台将主动进行检测、识别是否佩戴口罩,如未佩戴口罩,自动报警,提醒防疫值班人员,做到主动式防疫管控;同时,亦对人员身份进行识别,平台还具备事中监督,事后查证,视频回溯等功能,实现24小时全天候监管,全面掌握动态监测数据。有效降低防疫值班人员劳动强度。

此外,为防止上下班高峰,人员排队打卡考勤,造成人员聚集与近距离接触,汉王智远e脸通手机考勤APP亦已完成技术更新,员工可通过APP在工位通过手机考勤打卡,即使佩戴口罩也可快速、精准识别,上传地理定位信息,完成自助打卡考勤。 

黄磊提到:“此次研发这套防疫系统,汉王智远是依据自身的知识储备,来进行算法的迭代更新。其次,对于口罩人脸识别解决方案是当前国情的需要。所以汉王智远会迅速立项,并将其作为重点研发任务来完成。”

口罩人脸定位+判断+识别算法,高效强化识别精度

该套“四合一”防疫系统的聚焦性非常精准。

首先在产品研发原则上,汉王智远在硬件产品上坚持以考勤门禁为出发点,以人脸识别和图像识别技术为核心,智慧园区平台为基础,智能视频分析为技术制高点,不断开拓产品和技术的创新。从而真正实现,可在一个智慧园区平台的基础上,进行不同应用场景的适应性开发、定制开发。

其次,汉王智远在佩戴口罩人脸识别上的算法创新度高,优势较为明显。黄磊告诉亿欧科创:“在这次算法研发上,主要有三个团队共同参与,分别是人脸的口罩定位、口罩判断、以及口罩识别。”

在标准人脸识别的算法模型中,人脸的检测定位是第一步。检测是判别一幅图像中是否存在人脸,定位则是给出人脸在图像中的位置。通过对经过检测和定位过的人脸图像进行特征提取操作,可以达到降低图像维数,从而可以减小识别计算量,提高识别精度的作用。

但是,由于口罩遮挡了部分人脸导致特征信息损失,所以标准人脸识别算法便不再适用新的特征群体。如何解决这个问题?

黄磊告诉亿欧科创;“针对戴口罩人脸进行定位算法,我们采用了高斯掩膜的方式,改变了网络特征训练的权重分配模式,将人脸未被遮挡部分以及人头部分的比重增加,以获得更好的定位效果。同时,多个特征图采用可调节权重的双向特征金字塔模块,通过上下采样技术和可学习的特征图权重使多个特征尺度的信息互补,进一步弥补口罩遮挡带来的信息损失。”

在该种方法的识别效用上,黄磊强调:“目前新的口罩人脸定位算法,可以满足30个像素以上的任意尺度定位需求,戴口罩场景定位成功率95%以上,速度7ms,领先目前主流检测网络,完全满足实际场景需求。后续随着样本的增多,精度可以进一步提高。”

对于算法设计灵感来源,黄磊说道:“在人类识别被遮挡的人脸时,人脑会主动将注意力集中在未遮挡部分,受此启发,我们通过一个针对特定模型和口罩遮挡训练得到的特征注意力模型,可以去除口罩遮挡产生的人脸特征向量层面的干扰,使得识别模型仅关注图像的有效部分,让识别算法对口罩人脸更加鲁棒。”

商用服务代理商+集成商,软硬结合不断增值

此次汉王智远开发的口罩人脸识别防疫系统,在普适性的基础上,除了识别精准度高,对于未佩戴口罩的出入人员也可进行报警和拒绝。

在算法结构上,人脸识别前,先使用佩戴口罩判断模型,对人脸定位结果进行判断。如果人脸未佩戴口罩,则按常规流程在标准模板库中比对得到识别结果,并进行预警;如果人脸佩戴口罩,则在特征提取过程中使用特征注意力模型处理,得到去除口罩信息的特征,在口罩模板库中比对得到识别结果。

在产品业务能力上,汉王智远已经实现从硬件研发到软件算法一系列设备产品全面“国产化”。黄磊向亿欧科创透露:“春节期间,基于海思Hi3516工业级主板,汉王智远正在研发一款红外测温门禁考勤设备,预计三月中旬正式推出。”

在产品应用服务上,汉王智远主要集中服务于渠道商和集成商两大群体。

黄磊告诉亿欧科创,汉王智远的商用模式主要有两点。一是传统的渠道模式,即代理商是目前汉王智远销售来源的主要客群,占有60%-70%的销售份额。二是中小集成商,汉王智远可依靠这类客群来实现项目的落地。在盈利模式上,汉王智远主要以智能硬件的销售和增值服务(如软硬件的订制)为主,主营方向就是门禁考勤。

据北京市保障性住房建设投资中心表示,北京市目前已经对66个公租房项目安装了人脸识别系统,2019年对全市所有近200个公租房项目安装人脸识别系统,涉及12万居民。因此,人脸识别的市场需求能力很强,因为疫情的原因,现有人脸识别系统亟需更迭为口罩人脸识别,针对这一痛点,汉王智远给予了很好的解决方案。

此外,亿欧智库报告中指出,2019年,智慧园区人脸识别整体市场规模为17亿元左右。未来,随着智能门锁市场的持续扩大,人脸识别闸机和考勤机的普遍推广应用,预计2020年智慧园区人脸识别市场规模将达到24亿元。所以,面对人脸识别考勤机的广阔市场,渠道商反应强烈,并对口罩人脸识别技术能力需求迫切。

同时,汉王在廊坊市燕郊经济开发区拥有自己的工厂,所以及时响应能力强,在口罩人脸识别算法的技术应用下,能快速满足渠道商和集成商的客户需求,做到即时落地。

目前,汉王智远落地场景主要在门禁通道和人流密集的公共场合,如在北海客运港、广州客运站以及秦皇岛龙腾客运站、千山风景区等地。

汉王智能视频分析.jpeg

除了国内市场,汉王智远也在积极布局海外市场。由于汉王科技对不同的场景需求具有较强的技术落地能力,据黄磊介绍,汉王智远的海外人脸识别to C业务已经占比80%以上,尤其是在印度、巴基斯坦等地,营收同比增长50%。

在这场没有硝烟的战争中,现有百余家AI科技企业皆加入了这场“防疫战”。此时此刻,强大的技术实力、快速的反应能力、以及高效的资源调配能力、在与企业们的民族精神并肩齐驱,为防疫工作“添砖加瓦”。

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