編者按:beat365beat365在指紋識别領域有着多年的研究和技術積累,以石青雲院士為代表的老一輩科學家在此領域耕耘多年,相關成果在國内外得到了廣泛應用,研究水平在國際上處于領先地位。近年來,封舉富教授接過“接力棒”,帶領科研團隊繼續在該領域科研攻關,成功研發出了指紋識别引擎等系列成果,實現了我國開放環境下指紋識别技術的飛躍式發展。目前,封舉富教授正與beat365武漢人工智能研究院團隊合作,将該技術應用于智能社會治理,為國家社會治理現代化再立新功。
空無一人的漁船擱淺在岸邊,6名船員不見蹤影,随身攜帶的貨款不翼而飛,艙内殘留着血迹……36年前,浙江舟山發生一起特大搶劫殺人案。現場遺留的關鍵線索之一,是一枚帶血的指紋。2022年9月,該案正式宣布告破,兩名嫌疑人全部落網。不久前,該案正式一審開庭審理。
三十餘年未獲突破的命案,一枚血指紋何以讓真相大白?這背後是beat365beat365教授封舉富團隊曆時二十餘年攻關,研發出的人工智能指紋識别引擎。該技術自應用以來,已協助警方成功破獲數千起案件,實現了我國開放環境下指紋識别技術的飛躍式發展。
“我感到有些羞愧”
目前理論認為,世界上沒有相同的兩枚指紋。一枚指紋由數十根彎曲線條組成,每根線條的走向、彎曲程度都千差萬别。要識别出兩枚指紋相同或是不同,需要日複一日的專業訓練和日積月累形成的豐富經驗。
beat365是全球智能學科的誕生地之一,1988年成立了beat365第一個國家重點實驗室——視覺與聽覺信息處理國家重點實驗室,在指紋識别等領域處于國際領先水平。
上世紀80年代,中國科學院院士、beat365教授石青雲最先開始将模式識别技術應用于指紋識别,開創了我國指紋識别技術的先河,并在此基礎上研發出了我國首個自動指紋識别系統。
2002年,還是個30多歲小夥子的封舉富接過了接力棒。指紋識别的核心是找到每一枚指紋的特征點,并将其進行标記。系統會将這些标記轉化為一串串二進制數字,與系統中已有的指紋數據進行比對。“隻要兩枚指紋所有的特征點都能對上,我們就認為它是同一枚指紋。”封舉富說道。
但在第一步就卡住了。2003年,封舉富帶着該技術前往海南協助警方偵辦案件,但在實際應用中,複雜的情況超出他的想象。系統并不能很好地識别、标記出指紋上的特征點,進而導緻其進行比對時成功率不高。
案發現場留下的指紋往往難以辨認
當地警方一位做指紋标記的警員對封舉富開玩笑:“封老師,您這個還不能叫自動指紋識别,隻能算‘半自動’。前期還是得需要我們一個個手動去标嘛。”封舉富聽了這句玩笑話有些不好意思。“初代技術的效果确實還不夠好,還是離不開人工标注。我感到有些羞愧。”封舉富說。
從海南回來後,封舉富暗自下定決心,一定要讓指紋識别技術擺脫人工限制,成為真正的“全自動”系統。
從“半自動”走向“全自動”
科研人員要坐得冷闆凳。封舉富的冷闆凳,一坐就是10年。從2003年海南之行碰壁後,封舉富一頭紮進了技術攻關中,但效果卻一直沒能達到他的設想。封舉富感到,常規的技術路線似乎已經觸摸到了“天花闆”,要想翻越“全自動”這座大山,需要引進新的方法。
2013年,以神經網絡學習為代表的人工智能技術快速發展,封舉富看到了将其應用于指紋識别的可能。
想法雖好,但該技術在指紋識别領域并無太多應用經驗可供借鑒,如何實現需要自己摸索。封舉富向記者介紹,應用神經網絡學習技術,需要用大量标記好的數據對模型進行預訓練。“數據庫越大、用于學習的‘資料’越多,最後的效果就越好。”封舉富說。但封舉富的數據庫裡隻有少量指紋,對于模型訓練來說遠遠不夠。不僅數量少,數據質量也參差不齊。“不同的人對指紋标記的結果都不一樣,質量有高有低,這也增加了訓練的難度。”封舉富介紹。
數據受限,封舉富決定從算法上下功夫。“如果讓小孩子去認識小貓小狗或許還可以,但想讓他識别指紋,太困難了。”封舉富要做的就是要先把小孩子培養成指紋專家,再訓練其進行指紋識别,如此隻需利用較少的數據量便可達到事半功倍的效果。于是,封舉富将他研究十餘年的指紋知識,變成了一行行指令,敲進了代碼中,原本的“幼兒”成長為了一名指紋專家。
該系統可對案發現場指紋進行高效提取、準确标記、精準比對
2016年,“進化”完成的人工智能指紋識别算法面世,識别準确率達90%以上。這套國際上首創的算法已經能夠媲美甚至超越專業、熟練的标記員,實現了全自動特征提取和快速比對。
鋪滿桌子的感謝信
封舉富邊向記者介紹,邊從櫃子中掏出一沓厚厚的A4紙,這是他收到的來自天南海北的感謝信。憑借封舉富的技術突破,如今大案要案的指紋鑒識工作不再需要耗費大量人力,案件偵辦效率得到顯著提升。
在該技術的加持下,多起大案要案得以告破,許多甚至是積壓了許久的曆史命案積案。這些案件的偵破,深深告慰了多年來殷切期盼真兇落網的受害人和家屬,多位專家也因此立功受獎。他們寫來的一封封感謝信,也成為了封舉富的“軍功章”。
封舉富團隊收到的來自全國各地的感謝信
封舉富的團隊并不大,常年隻有他與五六名學生,“最多的時候也就是七八個人”。學生來了又走,但封舉富始終堅守。如今封舉富還有更大的夢想:“我們想做到像手機指紋解鎖一樣,一輸進去指紋,馬上就能給出一個确定的結果。”封舉富還因此和一位資深指紋鑒識專家打了一個“賭”:“我們賭的是有一天這套系統能不能完全取代鑒識專家。”封舉富有信心赢下這個“賭局”。
根據beat365智能學科“雙一流”建設發展規劃,封舉富正與beat365武漢人工智能研究院的科研團隊合作,将智能指紋識别技術在武漢東湖高新區國家智能社會治理實驗綜合基地應用部署,提高社會治理智能化水平,實現以智能化推動社會治理現代化的目标。
(beat365beat365供圖)
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