世园会上的科技成果转化：用智能技术全天候保障游园安全

4月28日晚，2019年中国北京世界园艺博览会（简称世园会）在北京延庆开幕。核心园区总面积约503公顷、110个国家和国际组织参展、162天会期，有史以来规模最大的世园会4月29日起开门迎客。

中国科学院自动化研究所智能感知与计算机研究中心（简称智能感知中心）和依托其孵化的中科唯实科技（北京）有限公司（简称中科唯实）是世园会特殊的参与者。他们研发的一套基于深度神经网络的“大范围态势智能感知分析系统”，将在世园会的运行指挥与安全预警工作中大显身手，用智能技术保障游客安全。

预警、寻人不求人

中科唯实总经理王海滨向《中国科学报》介绍了大范围态势智能感知分析系统的“工作内容”。

“向世园会提供的这套系统，主要发挥两方面的作用，一是大规模态势智能感知，另一个是多模态身份识别。”王海滨告诉记者，智能分析系统可采集园区内布设的数百路摄像头数据，并应用大数据技术和深度学习技术进行交叉分析，实时对世园会运行指挥系统所需要的关键数据（如重点区域的人员密度等）进行可视化输出，并对可能发生的踩踏、拥挤等安全事件进行告警；同时，该系统还可以通过智能行人多特征检索及人脸布控等技术，帮助找寻走失的老人和孩子、发现可疑人员踪迹等。

实际上，在技术上实现对视频范围内人员密度的情况监测并不难，难的是应该在什么程度下发出预警、在什么更情况下需提醒增派人手。

“这需要在实战方面不断累积，以给出更科学的预警信息。”王海滨介绍说，智能感知中心团队早在2007年在北京地铁13号线、2008年奥运会上，就将相关系统投入实战，多年来在各类大型会务活动中的锤炼使其人流动态模型和人流密度态势分析越发可靠、准确，有效避免踩踏等安全事故发生，“不仅能实战，还更有实效”。

而在人流量大的园区内寻人更不是一件容易的事。在智能感知中心和中科唯实推出的这套大范围态势智能感知分析系统中，“智能行人多特征检索系统”提供了行之有效的手段：通过对行人多个特征（性别、年龄段、身高、衣着等）的有效识别，从各路监控视频中检索符合条件的目标。

“这套系统的优势在于快速。”王海滨告诉记者，世园会数百路视频监控设备会产生大量视频数据，如果仅依靠人工筛选，工作量将非常庞大。“智能行人多特征检索系统通过对海量视频‘切片’处理，可实现快速核查，从而能够从海量视频中快速的定位到有用信息，大大降低寻人的工作量。”

7x24小时全天候保障

记者了解到，基于计算机视觉和生物特征识别技术的大规模集成式智能感知分析系统，一直是自动化所智能感知中心和中科唯实的优势产品。王海滨告诉记者，相关产品所应用的多项相关算法曾多次获得国家优秀专利和国家自然科学奖、北京市科学技术进步奖等奖项。

此外，王海滨透露，该团队还曾参与国家重点研发计划课题《面向大范围场景透彻感知的视觉大数据智能分析关键技术与验证系统》，着力通过视觉大数据的深度理解，全面掌控大范围复杂场景动态，实现以视觉感知不留死角为目标的“透彻感知”。

“本次应用于世园会保障的产品，多模态识别的正确识别率达到99%，人流密度报警检出率以及行人特征检索TOP5准确率均超过85%，处于行业领先水平。”王海滨说。

他告诉《中国科学报》，相关产品最难的部分在于能否全天候稳定输出较高的识别率。“人脸识别是以鼻子开始定位的，特别是在晨昏时间段，但如果太阳斜射到人脸上就会呈现出‘阴阳脸’，另外姿态的变化如扭头或仰头，都会影响识别的精准度，因此，要做到全天24小时都能保持极高的识别稳定性并不容易。”王海滨说，能够在全天候保持极高的稳定性，也正是世园会选择他们产品的原因。

产研联动实现最优

瞄准国际学科前沿，面向国家公共安全、智能产业发展等重大战略需求，中科院自动化所智能感知中心和中科唯实一直着眼于基础理论创新与关键技术突破，并将之用于系统解决方案的研制。这支依托模式识别与计算机视觉专家、中科院院士谭铁牛为核心的科研团队，长期致力于研究泛在智能感知理论与技术，以及与之相伴的海量感知数据的智能分析与处理。

王海滨告诉记者，智能视频分析是谭铁牛院士团队的优势技术方向，相关技术成果“面向安全监控的视频内容理解技术与应用”不仅曾获得过国家级科技进步奖，且已广泛应用于国事安全运营保障（北京奥运会、人民大会堂会务保障等）以及智慧城市（反恐、人口管理等）智慧交通、智慧体育、智慧工业等诸多领域。

“中科唯实是智能感知与计算机研究中心科研成果的产业化基地，同时也是研究中心了解市场需求的窗口。”王海滨对《中国科学报》说，通过产研联动，中科唯实得以面向商业市场提供最优的模态识别解决方案。