十亿人口“码上”现象级应用:百万人同时使用百万次,只允许出错一次新科普
“屏幕即将闪烁,请保持姿势不动……”根据真人脸面的自然反光实现智能判断——这项“码”上就到的技术,就是上海交通大学电子信息与电气工程学院马利庄团队获得的2020年度上海市科技进步特等奖成果。国人熟识的“健康码”一系列技术成果,先后刷新18次国际公测纪录,覆盖10亿数量级人口,创造了百亿元规模经济效益,以及疫情防控常态化的巨大社会效应。
你可知道,在世界第一人口大国产生的现象级应用背后,这一“面向复杂场景的人物视觉理解技术”拥有众多“靠脸吃饭”的行业解决方案。
【百余个行当数百亿人次访问】
2020年,一场突如其来的新冠肺炎疫情打乱了人们的生活,也使得公共安全和治理等面临严峻的挑战。马利庄教授领衔的上海交大团队快速响应疫情期间防控需求,攻关《面向复杂场景的人物视觉理解技术及应用》大课题。
课题提出了面向人物的图像视频结构化分析创新理论方法,形成了跨时空多模态的全流程人物特征理解技术体系,构建了复杂场景下的人物视觉理解创新应用平台。项目组依托国际领先的人脸识别与安全技术,打造出全场景、多模态的人脸核身解决方案。
例如,上海市民打开微信小程序“随申办”,申请“随申码”,先进行人脸识别登录验证,提示你“屏幕即将闪烁,请保持姿势不动”——先进行光线活体检测和人脸比对,通过后便实时获得健康码,保障其身份的真实性。
解放日报·上观新闻记者了解到,基于光线活体的远程身份核实,正是健康绿码的核心技术。光线活体检测技术,根据真人脸面的自然反光实现智能判断,相比点头、张嘴、眨眼等常规动作识别,可更精准检测人物活体,“防伪打假”能力超高。
在抗疫初期,即2020年2月9日,深圳成为全国首个推出腾讯健康码的城市,上海、北京、广州、武汉等超过100个城市也逐步落地健康码。截至2020年12月18日,健康码累计亮码超200亿人次,覆盖10亿人口,累计访问量破500亿。
基于人类面容的智能科技,提升人际社会协作效率,通过线上线下虚实协同的人物视觉理解技术,助推低风险地区复工复产,恢复国民经济如常运转。该技术还应用于“国家政务服务平台”,助力大量企业主和个体工商户在线办理缓交社保、租金减免等民生事项。据统计,线上远程核身技术迄今服务于140多个行业,推进常态化疫情防控。
【从AI寻人到AI金融多点开花】
据悉,在这项大奖技术加持下,人脸识别准确率已提升至99.8%。实际上,在常人眼中,对面部的自然识别精确度约为97%。因此可以说,这一项目确保的“认脸眼力”超过了人类本身,甚至戴着口罩也能完成精准识别。
从智能金融、AI寻亲,到行为姿态驱动的在线娱乐,人物视觉理解技术的复杂场景应用正在多点开花。
2015年,马利庄项目组就构建了国际首个在银行系统商用的人脸远程核身系统,互联网银行实现远程开户,相当于在业界“第一个吃螃蟹”,这意味着该技术的精确度达到了“金融级”。“所谓金融级的‘人机一体’安全要求,就是可信身份验证错误接受率在万亿分之一,即100万人同时使用100万次,只允许出错一次。”马利庄向解放日报·上观新闻记者这样解释。
同样,这一系统的成果在门禁闸机、刷脸支付、娱乐产品链等一系列重大场景落地。比如“AI寻人”领域,项目组构建起跨时域的人脸检索与分析系统,成为寻回失踪人员与被拐卖人口的关键技术。
其最大难度在于,婴幼儿脸型随着年龄增长变化显著,尤其是十多年后的面容发生剧变,对寻亲形成巨大挑战。对此,项目组首创的跨年龄人脸核身技术,可在仅有几张婴幼儿模糊照片的情况下,与成年样貌快速比对,协助找回15名被拐超过10年的儿童,寻回各类失踪或被拐卖人口共1706人,拯救了数千家庭。
统计表明,这一特等奖项目累计获得授权165项发明专利、15项软件著作权,取得1项IEEE国际标准、8项国家标准,还发表290篇高水平论文。在2020年度上海市科学技术奖各大奖项中,上海交通大学共有34项第一完成单位成果(人)获得表彰,交大电院除斩获特等奖1项外,还拿下一等奖5项,获奖总数和一等奖总数均蝉联校本部第一。
【团队十人起步十年磨剑成功】
这一大批创新成果背后的内核技术则经历了十年打磨。在上海交通大学闵行校区电院实验室,马利庄告诉记者,“最早的人工智能研究团队不超过10人,交大包括我在内5人,腾讯优图5人。”通过名校名企深度产学研合作,双方不断突破人脸表情理解、活体检测、跨年龄人脸识别等技术瓶颈,荣获世界人工智能大会卓越人工智能引领奖、上海市科技进步奖等一系列成果。
马利庄表示,如果不是突发新冠疫情,不是人脸识别技术在关键时刻利剑出鞘,这个奋战了10年的团队,也许不会走到公众面前。
时钟若拨回10年前,学界热词是云计算、大数据,马利庄却带领团队,在相对冷门的“图像和几何识别建模”领域埋头耕耘。2013年时,项目组在上海市科委支持下,就前瞻性地开展了一系列关于人脸识别等AI技术研究。马利庄团队先后承担了国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点和863计划目标导向各1项,国家自然科学基金20余项,以及上海市科技创新重点项目3项等科研项目,围绕人脸识别、人体姿态估计、复杂场景理解等技术展开研究。
起初,项目组开发的人脸识别技术,精度只有60%—70%。面对大难题,在上海市、学校、学院的帮助下,这一联合创新团队展现出足够的耐心与互信。校企紧密合作且分工明确,实验室负责核心技术攻关、企业负责核心技术转化,于是难题被一点点攻克。而今,团队成员增长至20余人,其中包括特别研究员卢策吾、教授盛斌等青年骨干。
这10年来,《面向复杂场景的人物视觉理解技术及应用》项目持续推动人工智能相关行业进步。“建设‘以人为中心’的智慧城市离不开人物视觉理解技术,它将为上海市建设人工智能高地、实现城市数字化转型提供强有力的技术支撑。”马利庄认为,特别是服务机器人、融合人工智能的虚拟现实VR与增强现实AR技术将得到加速发展,成为万亿级的新兴产业。