人臉識別在城市公交領(lǐng)域中的應用

隨著(zhù)移動(dòng)支付技術(shù)的創(chuàng )新發(fā)展，在二維碼支付日益成熟并被普及之后，刷臉支付進(jìn)入了大眾視野，特別近兩年人臉識別技術(shù)的迅速發(fā)展，識別精度及速度的有效提升為人臉識別在眾多領(lǐng)域的應用提供了基礎。人臉識別的應用領(lǐng)域開(kāi)始逐漸增多，隨著(zhù)2019年1月金華公交刷臉乘車(chē)項目正式啟動(dòng)，成為了全國首個(gè)使用“人臉識別”系統進(jìn)行乘車(chē)的城市，也開(kāi)始了公交行業(yè)人臉支付的新紀元。

在2019年短短一年時(shí)間內，公交行業(yè)至少有20多個(gè)地市都進(jìn)行了人臉識別測試，或者上市了人臉識別系統，人臉識別開(kāi)始在公交行業(yè)遍地開(kāi)花，但整體來(lái)看，現在地市級城市全部公交線(xiàn)路上線(xiàn)人臉識別的較少，大部分是處在試運行階段，由此可見(jiàn)乘客對人臉識別的接受度有待提高，具有一定的局限性。

 

人臉識別技術(shù)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(diǎn)提取和人臉匹配/識別等幾個(gè)環(huán)節，基于此，人臉識別技術(shù)公交領(lǐng)域在實(shí)際應用中存在一些問(wèn)題，如下：

 

公交支付屬于支付行業(yè)，在支付行業(yè)要求識別精度高，不出現錯誤，識別錯誤會(huì )引起大量的投訴，對用戶(hù)體驗和公交運營(yíng)都是一個(gè)大的挑戰，并且嚴重影響用戶(hù)對人臉識別的接受度。

 

公交用戶(hù)群體有用戶(hù)基數大的特點(diǎn)，相比金融行業(yè)和鐵路行業(yè)的1:1比對，公交行業(yè)的1：N比對相對有更多的比對基數，一個(gè)城市的公交系統幾乎涵蓋了整個(gè)城市所有人員，地市級城市往往都有上百萬(wàn)的用戶(hù)量。

 

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(shí)現快速通行，才能避免客流擁塞與交通擁堵。

 

由于公交運行在城市的各個(gè)角落，覆蓋整個(gè)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(huán)境相對復雜；同時(shí)，公交的?？课恢?、時(shí)間的不同也會(huì )出現光線(xiàn)不同，存在逆光、弱光、強光等不同的光照環(huán)境；還有在不同區域，和同一區域的不同位置，當前4G網(wǎng)絡(luò )環(huán)境也各不相同，網(wǎng)絡(luò )信號弱的地方在線(xiàn)識別受到極大限制。

 

城市公共交通是社會(huì )性公益行業(yè)，大部分公交企業(yè)都面臨著(zhù)資金緊張的問(wèn)題。當前市面上的人臉識別終端多為人臉識別終端，沒(méi)有傳統的刷卡和掃碼功能，因此公交需要安裝多個(gè)終端。這一方面增加建設成本，造成社會(huì )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(yíng)管理成本，也帶來(lái)了數據整合方面的問(wèn)題。

 

鄭州天邁科技根據人臉識別技術(shù)在公交系統應用的問(wèn)題，提供了一整套的解決方案，采用先進(jìn)的技術(shù)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(wǎng)絡(luò )和光線(xiàn)環(huán)境的干擾，為人臉識別技術(shù)在公交領(lǐng)域的發(fā)展助力。

 

天邁科技人臉識別產(chǎn)品采用了3D人臉識別技術(shù)，該技術(shù)采用了3D技術(shù)中準確度高、識別度好的3D結構光技術(shù)，具有低光下表現良好、分辨率較高、成本功耗適中等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)測試結果表明，3D人臉識別技術(shù)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(wèn)題。

 

 

在識別效率上，天邁科技采用了前端設備加后端服務(wù)器的離線(xiàn)加在線(xiàn)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(chē)輛、線(xiàn)路的常用人員，可以實(shí)現毫秒級的離線(xiàn)識別，后臺每天通過(guò)大數據分析將每條線(xiàn)路的常用用戶(hù)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(hù)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(wù)器的識別壓力。

公交運行環(huán)境復雜多變，光線(xiàn)環(huán)境不同，天邁科技通過(guò)光學(xué)和紅外攝像頭相結合的方式對人臉數據進(jìn)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(hù)出行提供更好的體驗。

 

首先，隨著(zhù)計算機計算能力的發(fā)展，現有計算機已經(jīng)完全可以識別千萬(wàn)級底庫，并從千萬(wàn)人員中識別出比對信息；其次，云服務(wù)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(zhù)微服務(wù)等架構的廣泛推廣，底庫分庫、多節點(diǎn)運行已成為現實(shí)，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(jìn)行精確識別。通過(guò)上述各項技術(shù)可以用于解決公交用戶(hù)基數大的問(wèn)題。

 

對于通行效率問(wèn)題，在現有技術(shù)上也可有多種解決方案；首先可以實(shí)現離線(xiàn)識別，解決由于網(wǎng)絡(luò )延遲帶來(lái)的效率問(wèn)題，而離線(xiàn)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(lái)篩選每趟公交車(chē)的常用人群，通過(guò)大數據分析出每個(gè)人員的乘車(chē)出行信息；其次隨著(zhù)5G技術(shù)發(fā)展并逐步使用，高速傳輸網(wǎng)絡(luò )也會(huì )成為整體解決方案中的一個(gè)優(yōu)秀的解決方案；最后，在有條件的場(chǎng)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(guò)實(shí)時(shí)抓拍攝像機進(jìn)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(shí)現快速識別與通行。

 

公交運行具有分散性等特點(diǎn)，運行環(huán)境的差異不可避免。對于不同光線(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)在識別精度中提到的3D識別可以很好解決此問(wèn)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(hù)，既能提高用戶(hù)體驗，也能解決人臉支付中的環(huán)境問(wèn)題。

 

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(guān)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(shuō)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(shù)與人臉識別技術(shù)融為一體，一個(gè)App、一個(gè)賬戶(hù)使用多種支付方式，用戶(hù)只需要在A(yíng)pp內注冊一次，就可以選擇性的開(kāi)通兩種應用方式，更有效的提高了用戶(hù)體驗，也加快了用戶(hù)接受程度。

 

 

 

解決上述各種問(wèn)題同時(shí)，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(wèn)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(fā)揮另一層價(jià)值；其次人臉識別還可以解決特殊人群（老人、軍人、學(xué)生等）公交卡借用造成的公交損失，以及實(shí)現在乘車(chē)同時(shí)實(shí)現優(yōu)惠卡種的線(xiàn)上年檢；第三，還結合了公交的調度和駕駛安全等方面實(shí)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。

 

雖然人臉識別還面臨著(zhù)技術(shù)及政策上的問(wèn)題，相信隨著(zhù)技術(shù)的成熟和附加價(jià)值的不斷發(fā)覺(jué)，人臉識別也會(huì )像二維碼一樣，將是公交出行服務(wù)系統未來(lái)的一個(gè)趨勢所在，并會(huì )影響行業(yè)的發(fā)展。