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积跬步致千里
——中科院重庆研究院智能安全技术研究中心团队先进事迹
作者: 李连发 关媛媛      来源: 中科院重庆研究院       发布时间:2019-2-28 12:20:47

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2018 年6 月21 日,随着中央电视台新闻联播“第十三届中国重庆高新技术交流会暨第九届中国国际军民两用技术博览会今天开幕”的播报,中科院重庆研究院的“智慧机场”出现在千家万户的电视屏幕上。同日,新华网专稿《“智慧机场”亮相军博会 人脸识别准确率超99%》对“智慧机场”里各项智能技术进行了深入介绍。

“智慧机场”是以人脸识别技术为主的智能技术民航领域应用成果展示体验区,包括安检人脸识别辅助验证系统、人脸识别自动通关闸机、安检动态人脸复核闸机、登机口动态人脸复核闸机、多属性动态人脸识别系统、安检判图人员工作状态管理系统等十一项产品。其中的安检人脸识别辅助验证系统,累计已应用于国内65 家机场(包括流量前十机场中的北京首都国际机场、广州白云、上海浦东、上海虹桥、成都双流、昆明长水、西安咸阳、重庆江北)、585 条安检通道,声名远播。

这些智能技术从研究室走向实际应用,让高新科技成为百姓生活的一部分,背后有一群默默积跬步,直至千里仍负重前行的团队——中科院重庆研究院智能安全技术研究中心。

积跬步:每一次挑战都为了更好的未来

2016年 7月,在微软举办的全球百万名人识别竞赛上,中科院重庆研究院智能安全技术研究中心斩获冠军,这确定了中心人脸识别技术在国际上的领先地位。百万名人识别竞赛是目前世界上规模最大、水平最高的图像识别赛事之一,由微软亚洲研究院发起,是业界公认的人脸识别“世界杯”,2016年,中心团队在考虑光照、视角、分辨率等因素的 HardSet上排名第一,在 RandomSet上排名第三。2017年在三项子竞赛(Hard Set/RandomSet/Low-ShotLearning)中均取得了第二名的佳绩。

这是技术上的获誉,也为团队带来了第一个挑战。

“2016年的 10月,中国民航局联系我们,希望和我们建立联合实验室,并为其开发出适合于民航安检的人脸比对验证系统,以解决乘机人是否‘持本人有效身份证登机’的问题。”中心主任石宇回忆。接到这一要求,中心在重庆、上海等 4个机场进行了为期 2个月的试验。2016年 12月 10日,中国民航专家组第二次会议在中科院重庆研究院举行,来自东南西北空管局及相关机场的二十多名专家在前期试验数据的基础上,详细讨论了人脸识别在民航机场的适用性问题,并一致决定立即启动民航安检人脸识别人证比对项目,系统设备均由中科院重庆研究院研发和提供。

此时,横亘在中心面前的“大山”也显露出来:工程技术人员缺乏、系统开发能力薄弱、产品经验不足。面对挑战,中心团队怀抱着千锤万凿出深山的信念,从产品设计开始,设备选型、系统构架、方案制定、代码编写、后期测试调试,一步一个脚印地趟出一条通往山顶之路。3个月的夙兴夜寐,90多天的艰苦努力,中心的第一代产品“安检人脸识别辅助验证系统”样机终于完成。

可随之而来的,却不是鲜花与掌声。样机的测试过程中出现了识别率低、通过率低、系统运行不稳定等一系列问题。民航专家对此提出了很多意见。挑战再次降临。

一时的情绪低落是必然的,不服输的钻研精神却是中心前进的不竭动力。收拾好心情,中心工程师们再一次投入日复一日、夜复一夜的讨论和实验中。测试、失败,假设、否定,数不清有多少次,黑板上的粉笔字擦了又写;记不得有多少回,电脑上的代码编了又删。系统稳定了,识别率、通过率都上去了,设备选型和产品形态上做了大量的修改。

检验成果的时刻再一次到来。2017 年4 月30 号晚上7 点30 分,客车载着中心一行7 人和35 套安检人脸识别辅助验证设备,缓缓驶出了大门,目的地——重庆江北国际机场。工程师们要赶在5 月1日之前将江北机场所有35 条安检通道都安装上安检人脸识别辅助验证系统,以践行当初对民航总局许下的承诺。安装从晚上8 点一直延续到次日凌晨2 点,当标有“中国科学院重庆绿色智能技术研究院”的设备在安检通道开机运行时,智能安全技术研究中心的产品在民航领域第一次大规模正式亮相。

致千里:未来已来 仍负重前行

首次亮相是成功的。重庆江北机场自从2017年4月正式应用安检人脸识别辅助验证系统以来,效果非常好。过去,机场安检工作人员检查一名旅客,大约需要 10秒钟时间,但采用系统之后,从读取身份证信息、“刷脸”比对到出结果,仅 1秒钟就可搞定。此外,工作人员肉眼比对的准确率大概在 80%左右,安检人脸识别辅助验证系统能超过 98%,准确率大幅提高。“特别是今年(2018年)春运期间,江北机场共运送旅客 487万人次,日均 12.2万人次,单日最高 13.5万人次,使用系统之后,大大缓解了工作人员的压力。”江北机场工作人员介绍,在启用安检人脸识别辅助验证系统以来的近一年时间内,他们共查获 233起企图持用他人证件乘机事件,进一步提升了机场安全水平。

在安检人脸识别辅助验证系统实验成功的基础上,中科院重庆研究院申请了中国科学院科技成果转移转化重点专项(简称弘光专项)项目——“机场安检智能识别系统”,让人脸识别技术的研发和推广加入更强的助力。该项目于 2018年 3月 21日顺利通过第一阶段评估。评估组专家结合项目示范情况指出:该系统的使用,提高了安检验证准确率和通行效率,优化了验证岗位的工作流程,提升了旅客满意度。在增强现场查验能力、有效甄别旅客是否冒用证件等方面显示了很强的专业性和实用性,为机场治安、反恐工作和空防安全工作夯实了基础,提供了可靠的技术保障。

截至 2018年 5月,在弘光专项的支持下,安检人脸识别辅助验证系统累计已示范应用于国内 65家机场的旅客安检,覆盖 585条安检通道,提高了机场安检验证的准确率和通行效率,产生了显著的行业和社会影响,受到央视、东方卫视、重庆卫视等媒体以及国际民航组织的关注。“机场安检智能识别系统”的其他六个子系统(人证票自动验证通关系统、X光安检机自动检验系统、X光安检机判图人员工作状态管理系统、X光安检机判图人员培训与考核系统、重点区域人车管控系统、机场周界防护系统)相继在民航机场应用。此外,项目成果还应用于2017年 12月南京大屠杀公祭活动的安保系统中。

“无限风光在险峰。”智能安全技术研究中心团队并未止步于此,在攻克一道道难关后,又设立了更高的目标:“加强沟通,进一步维护与示范应用机场的密切关系,跟踪人脸识别辅助验证系统的应用情况,做到及时了解情况、及时反馈信息、及时提供服务;加强宣传,进一步做好关于人脸识别辅助验证系统应用情况的宣传报道工作,以产生更大社会反响,助推该项技术成果的转移转化和规模产业化;进一步拓展市场,不断提升技术水平,不断完善升级产品,根据行业主管部门和民航机场的技术需求,加快研发新技术、推出新产品、开拓新市场,同时面向国家‘一带一路’倡议的实施,输出先进的人脸识别技术和产品。”这是弘光专项项目“机场安检智能识别系统”第一阶段评估时,中国科学院科技促进发展局副局长陈文开提出的三点希望,也是智能安全技术研究中心团队前进的方向。

“让智能技术从研究室走向实际应用是我们身上永远肩负的重任。”团队从实验室到产品、从样机到大规模使用,虽然每走一步都饱含艰辛,但每走一步都有每一步的收获。慢慢地大家习惯了面对挫折、面对失败,也懂得了坚持的必要性。

踏踏实实地走好每一步路,在攀登高峰的路上渐行渐远。团队中的核心人物,如刘鹏程、冯友计、罗代建、程俊、徐卉等均为共产党员,虽然他们都很年轻,但都有一个坚定的信念,那就是一定要将人脸识别技术真正服务于社会,为千千万万旅客的平安出行保驾护航,这是科研工作的初衷,这是不可泯灭的初心。

“民用机场旅检流程的全面智能化改造,是我们即将实现的目标。”石宇介绍。智慧机场的建设,离不开先进的人脸识别技术的运用。在不久的将来,人脸识别抓拍的一张清晰照片,可能替代纸质登机牌,成为机场内标识验讫的通行凭证。在机场入口、安检口、候机大厅、登机口、到达口,甚至车辆的驶入口等发挥重要的作用。在让旅客安检、候机、乘机体验感更加舒适的同时,降低机场的运营成本,提升机场管理的智能化。“以后,刷脸或许可以直接查询航班信息。机场工作人员依靠机场安检智能识别系统,找到那些迷路或是即将要错过航班的旅客,也是可能实现的。”石宇说。

以梦为马,中科院重庆研究院智能安全技术研究中心正扬鞭长行。

作者简介

李连发,中科院重庆研究院监察审计室副主任(主持工作)

关媛媛,中科院重庆研究院综合办公室副主任