成果名称: 人像大数据智能分析与识别关键技术及其在公共安全领域的规模应用
完成单位: 中科天网(广东)科技有限公司,中科院广州电子技术有限公司,华南理工大学,广州市标准化研究院
主要人员: 温峻峰,杜海江,薛珂,陈斌,谢巍,杨晓峰,李鑫,霍婉琴,李建明,黄劲,江志伟,黄云,张志坚,詹心泉,张浪文,吴伟林,何伟,余孝源,张颖,林隽颖
介绍:

    1. 任务来源: 来源2017年广东省重大科技专项“人像大数据智能分析与识别关键技术及其在公共安全领域的规模应用”(2017B030306017。

    2. 应用领域和技术原理: 项目研发大数据分析、处理及人脸识别关键共性技术,建设面向社区公共安全领域的人像大数据智能分析与识别示范应用。 首先,研究系统前端人像数据分时采集关键技术,并对模糊不清晰的图像进行自适应分数阶增强处理;然后,针对人像大数据非结构化和多源异构的特性,以及不同应用领域对人像大数据分析处理的需求,对大数据的核心关键技术进行深入研究,包括大数据处理软件平台架构与优化、人像数据的分布式存储管理、分布式协同处理、人像大数据的高效识别与知识挖掘等;进而,基于多角度人像大数据开发人脸识别系统,包括硬件实现、软件算法实现及网页发布等;最后,将人像大数据智能分析与识别技术应用于公共安全领域,开发面向社区公共安全领域的人像大数据智能分析与识别关键技术,开展规模化示范应用。

    完成内容: (1)智能前端采集技术研发及人像图像预处理:首先对摄像头采集的多角度二维人脸图像,进行灰度变换,得到含有噪声的二维人脸梯度图像,然后利用小概率策略和Otsu准则对图像进行分割,得到人脸图像的各个区域(干扰噪声区域、纹理区域和平滑区域),再采用不同阶次的分数阶微积分掩模对各个区域进行处理,得到自适应去噪和增强后的二维人脸图像。为了有效对二维人脸图像进行特征提取,本项目采用基于小概率策略的自适应分数阶微积分算法对人脸图像进行预处理。 (2)人像大数据智能分析与处理:针对人像大数据非结构化和多源异构的特性,以及不同应用领域对人像大数据分析处理的需求,对人像大数据的核心关键技术进行深入研究,包括人像大数据处理软件平台架构与优化研究、分布式存储管理、高效检索与知识挖掘、认知与理解等。 (3)基于人像大数据的智能脸模识别:为提高人脸识别系统的性能和实用性,结合局部特征信息和整体特征信息优缺点,研究基于整体与局部特征信息融合的人脸识别方法。通过对包含人脸的图像进行人脸定位和检出,提取能有效描述和表征人脸面部信息的特征向量,依据提取的特征信息进行识别。 (4)人像大数据智能分析与识别关键技术及其在公共安全领域的规模应用: 省级平台将路人库搜索指令下发到全省的地市;地市接收到检索命令后,一方面在本级(市级)进行路人检索,另一方面下发指令到本级所管辖的县级单位;县级单位将本级(县级)的路人库检索结果上报到上级(市级)单位;市级单位把各县级上报的结果自动汇总,合并本级(市级)的结果,再统一上报到省级平台;最后省级平台综合所有市级平台的结果,将全省的结果反馈给使用者。 实现了真正意义上的全省一朵云。

    3 .成果的创造性、先进性: 项目针对前端设备采集的多角度二维人脸图像,研究了基于纹理映射三维脸模重组技术、提出了自适应分数阶算法实现图像的自适应增强去噪方法、及人像大数据的高效存储认知和检索技术,开发了中科天网3D人像重组管理软件V2.0,实现了省级人像大数据智能分析与识别在公共安全领域的规模应用。项目的创新性与先进性体现在: (1)项目提出基于自适应分数阶微积分理论的二维人脸图像预处理技术,增强二维人脸的信息特征,结合多角度二维人脸特征与时空信息,提出了多角度人脸图片库的聚类方法。 (2)构建了基于纹理映射的三维脸模重组技术,基于多分辨率方法生成视点无关纹理图,对调整的模型进行纹理映射,提出了三维人脸建模与识别技术,实现任意角度的人脸识别。 (3)提出了人像大数据分布式存储管理、多模态关联查询与检索技术,提出人像检测分类器构造与识别方法,实现人像大数据分析与识别的规模应用。 (4)实现了规模化人脸识别技术:将人像大数据智能分析与处理技术应用于广东省1.3亿基础人像库搭建,实现智能化的视频监控。一旦关注人脸在重点场合出现,后端就马上报警,提醒人工干预。

    4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性: 项目已实现实战级面向社区安全领域的人像大数据智能分析与识别示范应用10项以上,协助公安系统搭建全省约1.3亿人口的基础人像库,实现广东省公安厅飞识二期项目人脸算法比对系统、跨省人像大数据检索系统的运行,技术成熟度9级(TRL9)。项目研发大数据分析、处理及人脸识别关键共性技术,建设面向社区公共安全领域的人像大数据智能分析与识别示范应用,对公安系统反恐追逃、建设平安城市具有重要意义。基于本项目研究及实施应用,累计实现销售收入1658.21万元,实现利税379.46万元。

    5. 应用情况及存在的问题: 从研究立项到目前,人工智能技术恰处于国家与各级政府大力引导扶持的方向,因此众多研究机构与企业都在向该方向加大投入。该背景对本公司无疑是机遇,但同时也是竞争与压力,首先是项目推广成本降低有限,但毛利率大幅降低;二是面对的竞争对手都是实力强大的上市公司,其为抢占市场份额,经常不惜微利竞标;三是安防领域项目都由公安系统掌控,进入门槛较高。

批准登记号:
登记日期: 2021-07-21
研究起止时间: 2017-04-01至2021-04-28
所属行业: 信息传输、软件和信息技术服务业
所属高新技术类别: 电子信息
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2021-04-29