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人臉圖像識別:“看”你一眼就記住你

——南理工研究成果獲國家自然科學獎二等獎

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 15:54:59 來源:南京晨報

  國(guo)家(jia)自(zi)然(ran)科(ke)學(xue)獎(jiang)主(zhu)要(yao)授(shou)予(yu)的(de)是(shi)在(zai)基(ji)礎(chu)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)中(zhong)有(you)重(zhong)大(da)發(fa)現(xian)的(de)科(ke)技(ji)工(gong)作(zuo)者(zhe),而(er)以(yi)工(gong)科(ke)見(jian)長(chang)的(de)南(nan)京(jing)理(li)工(gong)大(da)學(xue),這(zhe)次(ci)卻(que)一(yi)舉(ju)拿(na)下(xia)個(ge)沉(chen)甸(dian)甸(dian)的(de)二(er)等(deng)獎(jiang),不(bu)僅(jin)使(shi)得(de)該(gai)校(xiao)在(zai)自(zi)然(ran)科(ke)學(xue)獎(jiang)方(fang)麵(mian)實(shi)現(xian)零(ling)的(de)突(tu)破(po),也(ye)令(ling)全(quan)省(sheng)學(xue)界(jie)驚(jing)歎(tan)。為了這一天,楊靜宇教授和他的團隊整整準備了25年。

  [想法]計算機能認人識物嗎  

  “計算機能具備人類的認識能力嗎?”工科出身的楊靜宇,很早以前頭腦裏就縈繞著這個問題。為了解開這個疑問,他和自己的課題組潛心25年,研究“能讓電腦認人識物”的特征抽取理論與算法。  

  yangjiaoshoujieshaoshuo,renbenshenjubeihenqiangdeshibienengli,biruyigehaizi,nengfeikuaidizairenhaizhongzhaodaozijishuxideqinren。tongguoduishiwuhuoxianxiangdenggezhongxinxijinxingchulihefenxi,congerjinxingmiaoshu、辨認、分fen類lei和he解jie釋shi的de過guo程cheng就jiu是shi模mo式shi識shi別bie。隨sui著zhe計ji算suan機ji的de出chu現xian和he人ren工gong智zhi能neng的de興xing起qi,人ren們men希xi望wang計ji算suan機ji將jiang來lai也ye具ju備bei人ren類lei這zhe種zhong基ji本ben認ren知zhi能neng力li,這zhe些xie主zhu要yao通tong過guo數shu學xue家jia、信息學專家和計算機科學工作者的努力。  

  楊教授進一步解釋,他們研究的特征抽取理論與算法,就是為計算機智能化提供足夠的理論基礎:通(tong)過(guo)對(dui)大(da)量(liang)信(xin)息(xi)形(xing)成(cheng)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi),迅(xun)速(su)找(zhao)出(chu)主(zhu)要(yao)特(te)征(zheng),進(jin)行(xing)提(ti)煉(lian),用(yong)簡(jian)單(dan)的(de)算(suan)法(fa)快(kuai)速(su)地(di)完(wan)成(cheng)整(zheng)個(ge)識(shi)別(bie)過(guo)程(cheng),使(shi)計(ji)算(suan)機(ji)和(he)人(ren)一(yi)樣(yang),也(ye)能(neng)對(dui)人(ren)或(huo)事(shi)物(wu)“一見如故”。

  [難點]“張三”和“李四”咋區分  

  沒有“頭腦”的計算機,怎麼能聰明地認人呢?專家介紹,要讓隻認“0”和“1”的計算機通過動態的人臉精準辨識人的身份,可不是一件容易的事。同一個人的臉部圖像並非一成不變,隨著姿態、光照、表情、年齡等變化,“照片”裏的人會有很大的變化;不同的人臉也往往不乏相似之處,兩隻眼睛一個鼻子,“他”和“她”都可能相像……zhegeguanjianwentichenglegongjiandenandian。erqie,zaifuzabeijingdetuxiangzhongjinxingrenlianshibie,shouxianxuyaocongziranbeijingtuxiangzhongjiangrenlianjiancechulai,yejiushijiangrenlianheqitawutiqufenkailai。  

  在進行人的識別時,如何準確區分“張三”與“李四”?這就要讓他倆的特征表現出較大的差別。因此,能夠區分不同個人的“特征提取”成(cheng)為(wei)人(ren)臉(lian)識(shi)別(bie)認(ren)證(zheng)算(suan)法(fa)中(zhong)最(zui)關(guan)鍵(jian)的(de)環(huan)節(jie)之(zhi)一(yi)。原(yuan)始(shi)特(te)征(zheng)抽(chou)取(qu)和(he)鑒(jian)別(bie)特(te)征(zheng)分(fen)析(xi),是(shi)兩(liang)個(ge)基(ji)本(ben)階(jie)段(duan)。在(zai)大(da)量(liang)的(de)人(ren)臉(lian)圖(tu)像(xiang)樣(yang)本(ben)庫(ku)中(zhong),在(zai)個(ge)性(xing)中(zhong)尋(xun)共(gong)性(xing),在(zai)共(gong)性(xing)中(zhong)找(zhao)個(ge)性(xing),再(zai)利(li)用(yong)正(zheng)反(fan)樣(yang)本(ben)進(jin)行(xing)認(ren)證(zheng),便(bian)可(ke)“火眼金睛”地把人臉準確地識別出來。  

  楊yang教jiao授shou介jie紹shao,人ren臉lian圖tu像xiang識shi別bie問wen題ti既ji有you很hen大da難nan度du和he挑tiao戰zhan性xing,又you有you重zhong要yao的de應ying用yong價jia值zhi。目mu前qian他ta們men雖sui然ran沒mei有you研yan製zhi成cheng功gong商shang品pin化hua的de應ying用yong係xi統tong,但dan所suo提ti出chu的de一yi係xi列lie人ren臉lian識shi別bie算suan法fa被bei國guo內nei外wai同tong行xing廣guang為wei關guan注zhu,課ke題ti組zu將jiang在zai模mo式shi識shi別bie領ling域yu內nei繼ji續xu探tan索suo。  

  據了解,人臉圖像識別的運用非常廣泛。比如在“旅客自助查驗通道”,5秒鍾,計算機係統已提取人臉信息,完成了對旅客的身份認證;訪問計算機時,隻要安裝人臉識別係統的筆記本電腦給您照張相,不用賬號和密碼,便可直接登錄;在鐵路公安係統、機場,隻要利用人臉信息,就可自動識別個人身份;將來,回到家後,人臉甚至可以當鑰匙開啟門鎖……

  [成果]   銀行海關公安用上了新產品  

  從1984年開始,在模式識別特征抽取理論與算法研究方麵,楊教授課題組整出了不小的“動靜”。他們先後獲得過國家自然科學基金7個麵上項目與1個重點項目的資助,提出了多個具有原始創新性的新概念和新算法。  

  光有理論可不行,必須要經過實際應用檢驗和驗證!這(zhe)些(xie)年(nian),課(ke)題(ti)組(zu)進(jin)行(xing)的(de)每(mei)一(yi)項(xiang)理(li)論(lun)和(he)算(suan)法(fa)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)最(zui)終(zhong)都(dou)應(ying)用(yong)在(zai)新(xin)產(chan)品(pin)的(de)研(yan)製(zhi)與(yu)開(kai)發(fa)中(zhong)。他(ta)們(men)研(yan)製(zhi)的(de)我(wo)國(guo)第(di)一(yi)套(tao)自(zi)主(zhu)式(shi)地(di)麵(mian)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)平(ping)台(tai),被(bei)專(zhuan)家(jia)稱(cheng)為(wei)“在我國智能機器人領域具有開創性,是我國科技戰線,特別是高技術領域的一項重大科技成果。”tamenyanzhideyinjianzhenweizidongshibiexitongheyinxingpiaojuzonghechulixitong,zaiguojiahuojujihuadezizhuxia,yiwanchenglekeyanchengguodechanyehuajinchengbingzaiguoneideyinxing、海關、公安等部門推廣使用,新增產值超過1億元,在維護金融安全、打擊走私、偵(zhen)破(po)案(an)件(jian)等(deng)方(fang)麵(mian)產(chan)生(sheng)了(le)顯(xian)著(zhu)的(de)社(she)會(hui)效(xiao)益(yi)。他(ta)們(men)還(hai)研(yan)製(zhi)出(chu)了(le)國(guo)內(nei)第(di)一(yi)輛(liang)高(gao)速(su)公(gong)路(lu)智(zhi)能(neng)監(jian)測(ce)車(che)等(deng),也(ye)都(dou)在(zai)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)建(jian)設(she)中(zhong)發(fa)揮(hui)了(le)填(tian)補(bu)國(guo)內(nei)空(kong)白(bai)、促進相關產業快速發展與技術升級的重大作用。其階段性成果獲得2009年教育部推薦國家科技進步一等獎。這些獨創的科學研究給我國的國民經濟帶來了深遠的影響。

  楊教授一直說,這個經過25nianqianxinyanjiudexiangmu,daibiaoletaiduorendexinxue,zhishiyinweihenduorendoudaoleguowai,suoyicaimeiyouzaishenbaocailiaozhongjiashangtamendemingzi。xianzaidehuojiangmingdanzhongchuleyangjingyujiaoshou,zhiliele3個人的名字:楊健、金忠、洪子泉,他們都是楊靜宇教授的博士生。“成績都是學生的,是整個團隊凝聚出來的智慧。”楊靜宇教授說。

  

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