走兩步，就知道你是誰

步態是遠距離復雜場景下唯一可清晰成像的生物特征。即便某人在幾十米外戴著面具、背對著普通攝像頭，步態識別算法也有可能對其進行身份判斷，可適用于各種分辨率、光照、角度。

全球矚目的“蘋果春晚”剛剛結束，全新的iPhoneX宣布拋棄指紋識別，改用人臉識別。官方宣傳詞里說：“當你看自己的手機，它就會打開。”關于身份識別的關注度再升一個檔次，指紋識別、人臉識別、虹膜識別……對于如何證明“我是我”這件事情，到底還有多少種可供解鎖的隱秘方式？

《碟中諜5》中的一段讓人印象深刻，“阿湯哥”在安保系統的最后一道防線步態識別系統中功虧一簣。作為一種年輕的識別技術，步態識別讓人充滿想象力，也展現著更多的想象空間。

遠距離，非受控

步態識別，顧名思義，就是通過走路時的姿態來進行身份識別。“姿態”這個詞聽起來可能很簡單，但具體到一種生物特征層面，則是人人不同，是一種相當復雜的行為特征。

總的來看，步態識別可以分為以下幾個步驟：采集步態、分析圖片、特征提取、數據比對。先由不同角度的攝像機采集人的步態，通過檢測與跟蹤獲得步態的視頻序列，之后經過預處理分析提取該人的步態特征。這其中包括對圖像序列中的步態運動進行運動檢測、運動分割、特征提取等步態識別前期的關鍵處理。其次，再經過進一步處理，使其成為與已存儲在數據庫的步態同樣的模式；最后，將新采集的步態特征與步態數據庫的步態特征進行比對識別。

“步態識別包括走路的姿勢，也包括人體的體形，我們是根據這兩個部分共同決定一個人的步態特征。學術界把它稱作步態識別，其實有一定的歧義，它也包括你的體形特征。”中科院自動化所副研究員、銀河水滴科技創始人兼CEO黃永禎介紹說，與其他識別技術相比，步態識別有獨特的優點——“遠距離、非受控”。首先步態識別范圍比虹膜識別及人臉識別都要廣泛，從數字上來看，虹膜識別一般需要目標在30厘米以內、人臉識別需要目標在5米以內，而步態識別的目標只要在50米以內。其次，步態識別非受控，不需要識別目標的配合，這與指紋、人臉及虹膜截然不同。即使有意躲藏和偽裝，也很難做到。體型、肌肉、走路姿態等許多因素共同決定了步態具有更好的識別度。

你的步伐，與眾不同

進行步態識別，理論假設前提是：如同每個人擁有一副獨特的面孔，每個人也擁有一種與眾不同的步態。這種觀點也得到了醫學研究的認同，即“每個人的步態都是唯一的”。從解剖學的角度分析，步態唯一性的物理基礎是每個人生理結構的差異性，不一樣的腿骨長度、不一樣的肌肉強度、不一樣的重心高度、不一樣的運動神經靈敏度，共同決定了步態的唯一性。

iPhoneX采用人臉識別，與此相關的段子也應運而生，比如整容、化妝怎么辦，又比如“那豈不是范冰冰可以解鎖我的手機”……對于任何一種識別方法，人們天然的好奇心就在于極端情況下是否可以識別成功，步態識別同樣如此。

說到“整齊劃一”的步伐，很多人馬上想到的就是受過嚴格專業訓練的軍人，高度、角度，甚至身高都非常相似，這能分辨嗎？

假如我某天扭傷了腳踝，或者穿了一雙不合腳的鞋子，走路的樣子發生了變化，那還能將我識別出來嗎？

一個人的步態會因為疾病、衰老、受傷、體重增減、著裝舒適程度等因素而改變。當發生某些極端情況時，無法通過系統識別步態，是非常有可能的。

“要解決這樣千變萬化、各種各樣的問題，就得依賴于一個龐大的數據庫，各種形態下面的數據都采集到了，并且用一個復雜的人工智能模型去模擬各種情況。”黃永禎表示：“相對于指紋識別、虹膜識別，步態識別在精度上肯定是有差距的，但步態識別的優勢在于不需要被識別者主動參與，做到遠距離非受控識別。”

黃永禎表示，步態識別目前還有很多環節可以提升。“比如數量上的差別，現在識別幾十人沒什么問題，但上千人或上萬人的識別還有待突破；而在速度上，能否更迅速地識別，精度上是否能進一步改善；還有適用的設備，比如手機等產品上的應用，都是步態識別研究和突破的方向。”

已接近商業水平

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然而，步態識別作為最難穩定提取特征的識別技術，它的技術門檻極高，世界范圍內至今還沒有步態識別商用系統。黃永禎所在的銀河水滴團隊通過最新的技術研發使得跨視角步態識別精度從65%（之前國際最高水平）提高到94%，第一次使步態識別接近了商用水平。

“現在我們已建立了世界上最大的野外步態數據庫，以期對步態辨認的作用有質的提高。從具體的使用場景來看，步態識別能夠用于安防反恐，能夠應對機場、車站、海關出入口的嫌疑人員篩查與反常做法檢查，也能夠為公安部門獲取遠距離、非受控環境下監控視頻的有用身份信息。”

隨著人工智能與深度學習的發展，未來智能識別將成為智能攝像機的標配，許多研發機構都已經開始著手步態識別，并通過3D深度傳感器來提升步態識別的準確率。不同識別方法進行組合之后，可以揚長避短，達到更好的識別效果。

黃永禎指出，廣義的步態識別可能是一種終極形態的生物特征識別模式。他分析說：“其實真正的廣義步態識別，包括人臉識別以及其他一些識別方法，用整個人身體的信息去做識別。步態識別成熟之后，可以追捕犯罪分子、提高效率，或者總結運動員姿態規律、進行建議，應用范圍其實很廣。”