“AI+垂直行业”落地 安防辐射更多应用场景

信息化观察网
雷孝
由于大规模数据+大规模算力的基本方法论已经成熟,人工智能行业的发展路径渐明:各国政府、IT产业巨头们纷纷加强布局,那些数据储备充分、商业价值清晰的场景,人工智能更是发展迅猛,人工智能初创公司也在不断涌现...

由于大规模数据+大规模算力的基本方法论已经成熟,人工智能行业的发展路径渐明:各国政府、IT产业巨头们纷纷加强布局,那些数据储备充分、商业价值清晰的场景,人工智能更是发展迅猛,人工智能初创公司也在不断涌现,“AI+垂直行业”迎来变革。

华泰科捷是一家专注于公共安全领域人工智能视频产品开发与系统解决方案的国家级高新技术企业。去年,新三板上市公司北京华泰科捷信息技术股份有限公司(下称华泰科捷)与清华大学电子工程系达成合作,携手打造AI智能前端产品合作项目。如何将人工智能技术与行业应用、场景驱动有效结合,清华大学电子工程系王生进教授、华泰科捷总裁兼首席执行官傅剑辉先生有着重要发言权。

签约仪式现场合影( 左起依次为刘从新先生、王生进先生、傅剑辉先生)

信息化观察网:AI从2015年开始就成了社会关注热点及传播热词,但AI在用户生活领域里的应用仍然处于比较浅的层次,甚至有些人认为,现在的AI其实都是假AI,都是靠后台数据人员对数据进行处理,然后再“喂给”机器的,那么AI在全球领域的发展到底是一个怎样的状况?

傅剑辉:当前人工智能的浪潮已席卷了全球,人工智能领域的公司也在不断激增。覆盖了深度学习/机器学习、自然语言处理、计算机视觉/图像识别、手势控制、智能机器人等13个细分行业。

在未来10年甚至更久的时间里,人工智能将是众多智能产业技术和应用发展的突破点,吸引投资人的资金根据BBC预测,到2020年全球人工智能市场规模为1190亿人民币,年复合增长率19.7%。

从目前互联网巨头们发布的产品可以明确看出,如今的人工智能已经到了从实验室走入真实的生产环境和日常生活的临界点,未来人类将进入到一个人工智能无处不在的社会。

在技术变革的关键阶段,许多厂商多年来的技术储备可使其实现华丽转身,在新的时革面前显得从容不迫。华泰科捷便是其中代表性的一员。从成立之初,华泰科捷便是一家以传统视频为主体,实现其智能化的科技型企业,勇于创新的企业文化让他们早早从2015年便开始着眼AI的部署。“早在2015年,华泰科捷就与美国硅谷团队合作,开始介入人脸识别的应用的开发,触及人脸识别体系。”

虽然人工智能是未来行业的趋势所在,但目前“安防+AI”才刚刚起步,厂商也必须清楚意识到两点:一是算法公司虽然处在风口浪尖上,得到资本的热捧,但实质上在垂直行业里落地的速度仍然比较慢,导致算法的成本与第三方的合作费用昂贵,整个行业处在剥离的状态;二是整个系统计算方式,基本采用云端的方案来做部署和计算。

图像识别是人工智能的主战场和主要应用方向。在传统安防系统中,摄像机采集的数据要经过后台对其进行解码、抽祯、人脸识别与结构化应用、再进行特征码的提取、后期比对,整个过程系统把整个计算压力,全部压在了后台。因此,如何实现前端在复杂环境下的智能处理和采集,成为需要跨越的一道屏障。

信息化观察网:剥去AI华丽的外衣,有几个有关AI的关键词其实已经深入人心,比如大数据、核心算法、深度学习等,那么这些有关AI的核心关键词,到底都代表着什么含义,同时它们之间又是怎样的逻辑关系,能勾画出怎样一幅画面?

王生进:大数据是个新名词,代表着一种新兴的影响世界发展的资源,已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域,成为重要的生产因素。我们都知道,一个程序的核心在于算法,可以说人工智能的研究都是基于算法。而人工智能的目的就是让计算机这台机器能够象人一样思考,而深度学习是一种机器学习的方法,它试图使用包含复杂结构或由多重非线性变换构成的多个处理层(神经网络)对数据进行高层抽象的算法。

2017年7月8日,国务院发布新一代人工智能发展规划(国发〔2017〕35号)。人工智能成为国际竞争的新焦点,是引领未来的战略性技术;人工智能成为经济发展的新引擎,作为新一轮产业变革的核心驱动力;抢抓人工智能发展的重大战略机遇,构筑我国人工智能发展的先发优势,加快建设创新型国家和世界科技强国。

如今,基于统计学习的人脸识别方法虽得到了广泛应用,但人脸识别技术的发展及应用仍面临诸多困难,当前遇到的主要困难包括:

人脸面部结构的相似性、人脸的姿态变化、人脸的表情变化、复杂环境的光照变化、人脸的饰物遮挡、人脸的年龄变化。

以上问题给人脸识别带来了相当大的挑战。随着深度学习的发展,我们遇到的困难得到了解决。

大数据时代,如何处理从各个数据源收集来的信息,如何对不同地点、不同媒体、不同时间,以及不同清晰度、不同粒度的信息进行综合利用,包括对信息的真伪进行鉴定,都是从未完成过的挑战。显性信息关联,主要体现在目标表观信息的关联上,如目标类型,目标属性,目标状态,目标时空点;隐性信息关联,主要体现在逻辑关系信息的关联上,如“蝴蝶效应”,亚洲蝴蝶拍拍翅膀,将使美洲几个月后出现龙卷风。

人像态势识别,全面构建对人的像态、形态、神态、意态的深度识别。通过人像态视识别,实现对目标人的整体信息分析、完善的状态描述。像态、形态,侧重“格物”,本意即为考察人这个事物;神态、意态,偏向“致知”,进而达到完善的识别和理解;人像态视识别的目标就是“格物致知”。

综上,通过人像态视识别,实现对目标人的整体信息分析、完善的状态描述。人脸识别系统包含人脸识别、年龄估计、性别识别等,新一代的具有智能的安全监控技术,可实现对人脸的检测、识别和分类;人像态视识别,全面构建对人的像态、形态、神态、意态的深度识别。通过人像态视识别,实现对目标人的整体信息分析、完善的状态描述。

深度学习带来了人脸识别技术所面临困难的解决,关注人的像态、形态、神态、意态的人像态势识别新概念的提出,又为技术发展提供了科学的理念支撑。

信息化观察网:AI的发展不能仅停留在技术突破以及机器人的围棋对弈上,那么AI到目前为止到底在安防领域,是一个怎样的发展状况?

傅剑辉:2011年至2016年中国安防市场连续5年保持2位数增长,结合国家政府对建设更高水平的平安中国、进一步提升人民安全性的要求,未来中国的安防市场依然会保持稳定增长,对人工智能、计算机视觉技术的升级改造也提出了更高的期待。

《中国安防行业“十三五” (2016-2020年)发展规划》指出,伴随从平安城市、智慧城市到雪亮工程等公共安全相关政策,以及人工智能相关国家战略政策的逐步深化,智能安防也将与高清联网一样,将向规模化、全面高清化、智能化转型升级。面对这广阔的市场,许多初创AI公司如商汤科技、旷视科技、云从科技等在完成融资后,纷纷把安防视为其商业模式落地的重要方向。虽然这些AI初创公司以核心技术和资本融资获取先机,但面对安防行业大体量公司的竞争和挤压,仍需要不断拓展生物识别、计算机视觉、深度学习算法等技术类别。在市场进入存量竞争前,初创公司一方面要利用技术专利打造壁垒,向上下产业链延伸,另一方面需紧密贴合用户需求,不断优化自身产品,提供软硬件一体化解决方案和服务,最终完成数据闭环从而提升自身竞争力,达到产业生态平台阶段。

王生进:我认为人工智能最好落地的领域就是安防,其原因有两点。

一是安防需要人工智能。十一五期间,建设了许多视频监控工程,布置大量摄像头,为公安破案起到了很好的作用。但所有视频需要靠人工查看,这使得应用效率非常低,不能实时发现关键信息。让机器实时发现信息、自己判断,这是安防的实际需求。

二是人工智能适合安防人工智能的一些主要技术,例如图像识别、语音识别在安防行业非常适合。安防行业的关键需求之一就是人脸识别,以及对于视频的分析。目前人工智能的重要技术——深度学习技术让人脸识别、语音识别技术有了很大的发展,与安防十分契合。

信息化观察网:据了解,目前AI+安防存在的核心问题包含三点:一是前端设备的单帧采集数量问题;二是前端采集完成后,向中心服务器传输数据量太大的问题;三是根据不同安防需求,核心算法的优化问题。那么华泰科捷希望在AI+安防领域获得市场引领地位,针对性破解的是哪道难题?

傅剑辉:图像识别是人工智能的主战场和主要应用方向。如何实现前端在复杂环境下的智能处理和采集,成为需要跨越的一道屏障。

基于此应用需求,我们和清华大学王生进教授团队历经半年的深入探讨和认真磋商,决定联合开发基于深度神经网络的嵌入式AI智能前端产品,实现在前端复杂环境下采集海量、精准、高质量的关注物体数据样本,突破性提升后续算法模型的加速、算法性能提升及深度学习模型优化。

在整个解决方案中,我们优先考虑的是将人脸识别算法移植到摄像机的前端,完成复杂场景下高密度的动态人脸检测、人脸关键点定位、人脸切割以及人脸归一化,形成实际有效的人脸照片。

看似简单的一步,其实已经将人脸识别解决方案中的60%算力从后端转移到了前端,极大地缓解了后端压力的同时,也让前端能实现更实时的连接和服务。

王生进:关于人脸识别,我想补充一下。人脸识别技术在深度学习发展以后,性能得到了很大的提升,解决了一些传统模式下不能解决的问题。但人脸识别的实际应用还是遇到了一些困难,主要体现在实际应用中的复杂环境和算法上没有克服的问题。

光照、姿态、遮挡等条件因素都会对人脸识别产生影响,人工智能目前还无法对这些复杂的环境条件作出很好的判断。

像大的表情变化、年龄的变化等实际可能发生的情况,目前识别算法还不能很好的解决。有些算法在单一情况下解决的很好,也就是说受控环境下的人脸识别,已经做的很好了。但实际的环境是众多情况的混合,还需要努力研究。

在实际应用中,往往会有很多我们考虑不到的环境因素,想让机器完全驾驭任何情况下的人脸识别,需要从两方面入手:更深入的研究算法,寻找更普适性的算法;理想情况下,如果我们考虑到所有场景,并让人工智能学习、记录这些场景,就可以解决复杂环境下的人脸识别问题了。

信息化观察网:华泰科捷的主营产品线,除了AI+安防领域的产品外,还有直播/录播产品线,那么面对充满无限想象力的AI领域,是否存在华泰科捷两条产品线的结合可能性。

傅剑辉:华泰科捷的主营产品除了AI+安防领域的产品外,还有面向教育和医疗领域的多媒体直播/录播产品线,两者在充满无限想象力的AI技术催动下,融合必然也会带给人们更多的惊喜。华泰科捷立足于AI+多媒体录播应用市场,将AI+智能算法赋予到了直播/录播的系统当中,这是我们在后期针对多媒体录播发展的规划。基于人工智能将人像态视分析,图像采集和算法加载在平台上,让教育的课堂变得更加生动形象,这些技术不管是对学校还是对学生,都是有实际帮助的意义。

结语:AI行业规模不断扩大,新时期国家对人工智能发展高度重视,相关政策不断出台,为人工智能发展保驾护航,并规范人工智能在各个领域的发展。AI初创企业,结合国家政策紧跟市场发展,相信未来华泰科捷将开发出更多AI智能前端产品,服务于AI+安防、AI+商业等应用领域。

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