人臉識別在城市公交領域中的應用

來源:天邁科技 作者:天邁科技 時間:2020-03-08

 

人臉識別在城市公交領域應用現狀
隨著移動支付技術的創新發展,在二維碼支付日益成熟并被普及之后,刷臉支付進入了大眾視野,特別近兩年人臉識別技術的迅速發展,識別精度及速度的有效提升為人臉識別在眾多領域的應用提供了基礎。人臉識別的應用領域開始逐漸增多,隨著2019年1月金華公交刷臉乘車項目正式啟動,成為了全國首個使用“人臉識別”系統進行乘車的城市,也開始了公交行業人臉支付的新紀元。
在2019年短短一年時間內,公交行業至少有20多個地市都進行了人臉識別測試,或者上市了人臉識別系統,人臉識別開始在公交行業遍地開花,但整體來看,現在地市級城市全部公交線路上線人臉識別的較少,大部分是處在試運行階段,由此可見乘客對人臉識別的接受度有待提高,具有一定的局限性。
 
人臉識別在城市公交領域存在的問題
人臉識別技術的主要流程包括人臉圖像采集、人臉檢測、預處理、人臉特征點提取和人臉匹配/識別等幾個環節,基于此,人臉識別技術公交領域在實際應用中存在一些問題,如下:
 
1、識別精度要求高
公交支付屬于支付行業,在支付行業要求識別精度高,不出現錯誤,識別錯誤會引起大量的投訴,對用戶體驗和公交運營都是一個大的挑戰,并且嚴重影響用戶對人臉識別的接受度。
 
2、用戶基數大
公交用戶群體有用戶基數大的特點,相比金融行業和鐵路行業的1:1比對,公交行業的1:N比對相對有更多的比對基數,一個城市的公交系統幾乎涵蓋了整個城市所有人員,地市級城市往往都有上百萬的用戶量。
 
3、通行效率要求高
公交系統由于人員眾多,特別是在上下班高峰期間人員密集度高,要求實現快速通行,才能避免客流擁塞與交通擁堵。
 
4、運行環境差異大
由于公交運行在城市的各個角落,覆蓋整個城市,既有高樓大廈、高架、隧道密布的城區,也有偏遠的郊區,因此公交的環境相對復雜;同時,公交的停靠位置、時間的不同也會出現光線不同,存在逆光、弱光、強光等不同的光照環境;還有在不同區域,和同一區域的不同位置,當前4G網絡環境也各不相同,網絡信號弱的地方在線識別受到極大限制。
 
5、建設成本高
城市公共交通是社會性公益行業,大部分公交企業都面臨著資金緊張的問題。當前市面上的人臉識別終端多為人臉識別終端,沒有傳統的刷卡和掃碼功能,因此公交需要安裝多個終端。這一方面增加建設成本,造成社會資源浪費,另一方面多套設備往往對應多套管理系統,增加了運營管理成本,也帶來了數據整合方面的問題。
 
城市公交人臉識別解決方案
鄭州天邁科技根據人臉識別技術在公交系統應用的問題,提供了一整套的解決方案,采用先進的技術保障人臉識別的準確度和識別速度,最大限度的排除了外接網絡和光線環境的干擾,為人臉識別技術在公交領域的發展助力。
 
1、提高識別精度
天邁科技人臉識別產品采用了3D人臉識別技術,該技術采用了3D技術中準確度高、識別度好的3D結構光技術,具有低光下表現良好、分辨率較高、成本功耗適中等優點,通過測試結果表明,3D人臉識別技術對各種情況都有更高的適應情況,能達到較高的識別精準度,可以有效解決人臉識別精度問題。
 
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在識別效率上,天邁科技采用了前端設備加后端服務器的離線加在線雙重識別方式,人臉識別設備可以自身保存1w人底庫,用于存儲車輛、線路的常用人員,可以實現毫秒級的離線識別,后臺每天通過大數據分析將每條線路的常用用戶直接預置到前端設備底庫中去,解決了上下班高峰期絕大多數的用戶識別,即加快了識別速度和精度,也減少了通訊數據,減少后端服務器的識別壓力。
公交運行環境復雜多變,光線環境不同,天邁科技通過光學和紅外攝像頭相結合的方式對人臉數據進行捕捉,更有力的保證了在強光、弱光、逆光下人臉識別的速度和精度,為用戶出行提供更好的體驗。
 
2、解決用戶基數大問題
首先,隨著計算機計算能力的發展,現有計算機已經完全可以識別千萬級底庫,并從千萬人員中識別出比對信息;其次,云服務的廣泛應用,也為此提供了更有效的部署模式和更合理的資源利用率;第三,隨著微服務等架構的廣泛推廣,底庫分庫、多節點運行已成為現實,也為此提供更好的解決方案;第四,還可以多層比對,對乘客按照出行規律等分為不同的庫,由大庫篩選小庫,然后再進行精確識別。通過上述各項技術可以用于解決公交用戶基數大的問題。
 
3、提高通行效率
對于通行效率問題,在現有技術上也可有多種解決方案;首先可以實現離線識別,解決由于網絡延遲帶來的效率問題,而離線識別現在主要受限于前端設備的算力和本地存儲的人臉底庫的大小決定,因此需要一套算法來篩選每趟公交車的常用人群,通過大數據分析出每個人員的乘車出行信息;其次隨著5G技術發展并逐步使用,高速傳輸網絡也會成為整體解決方案中的一個優秀的解決方案;最后,在有條件的場所,如BRT站臺或地鐵閘機口等通道處,部署抓拍攝像機,乘客通過實時抓拍攝像機進行先判斷預識別,識別成功后再將乘客信息同步到扣費終端,從而實現快速識別與通行。
 
4、解決運行環境差異大問題
公交運行具有分散性等特點,運行環境的差異不可避免。對于不同光線問題,通過在識別精度中提到的3D識別可以很好解決此問題,不管是弱光、逆光、強光都能很好的識別;其次人臉識別可以和二維碼相結合,不同支付方式對應同一賬戶,既能提高用戶體驗,也能解決人臉支付中的環境問題。
 
5、節約建設成本
刷臉支付與IC刷卡、掃描二維碼等其他支付手段應該是共存的關系,而不是替代現有的支付方式。因此新一代的支付終端一定是集成IC卡、二維碼、刷臉等支付方式的全支付終端,而不是單一的人臉支付終端。
此外,特別說明的是,提高人臉識別效率和準確率的基礎上,鄭州天邁科技將現在流行的二維碼技術與人臉識別技術融為一體,一個App、一個賬戶使用多種支付方式,用戶只需要在App內注冊一次,就可以選擇性的開通兩種應用方式,更有效的提高了用戶體驗,也加快了用戶接受程度。
 
6、人臉識別拓展應用
 
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解決上述各種問題同時,天邁科技也將公交的人臉支付擴展到多方面的應用,為公交解決各種問題都提供更好的手段;首先是安防的應用,能夠使人臉支付設備發揮另一層價值;其次人臉識別還可以解決特殊人群(老人、軍人、學生等)公交卡借用造成的公交損失,以及實現在乘車同時實現優惠卡種的線上年檢;第三,還結合了公交的調度和駕駛安全等方面實現司機人臉打卡、駕駛行為分析,客流統計等多方應用;第四,在此次疫情期間,人臉識別的應用更可以對疫情的防控提供更好的數據統計手段,減少人工統計工作量。
 
人臉識別應用總結
雖然人臉識別還面臨著技術及政策上的問題,相信隨著技術的成熟和附加價值的不斷發覺,人臉識別也會像二維碼一樣,將是公交出行服務系統未來的一個趨勢所在,并會影響行業的發展。

 

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