天迈科技：人脸识别在城市公交领域中的应用

　　人脸识别在城市公交领域应用现状

　　随着移动支付技术的创新发展，在二维码支付日益成熟并被普及之后，刷脸支付进入了大众视野，特别近两年人脸识别技术的迅速发展，识别精度及速度的有效提升为人脸识别在众多领域的应用提供了基础。人脸识别的应用领域开始逐渐增多，随着2019年1月金华公交刷脸乘车项目正式启动，成为了全国首个使用“人脸识别”系统进行乘车的城市，也开始了公交行业人脸支付的新纪元。

　　在2019年短短一年时间内，公交行业至少有20多个地市都进行了人脸识别测试，或者上市了人脸识别系统，人脸识别开始在公交行业遍地开花，但整体来看，现在地市级城市全部公交线路上线人脸识别的较少，大部分是处在试运行阶段，由此可见乘客对人脸识别的接受度有待提高，具有一定的局限性。

　　人脸识别在城市公交领域存在的问题

　　人脸识别技术的主要流程包括人脸图像采集、人脸检测、预处理、人脸特征点提取和人脸匹配/识别等几个环节，基于此，人脸识别技术公交领域在实际应用中存在一些问题，如下：

　　1识别精度要求高

　　公交支付属于支付行业，在支付行业要求识别精度高，不出现错误，识别错误会引起大量的投诉，对用户体验和公交运营都是一个大的挑战，并且严重影响用户对人脸识别的接受度。

　　2用户基数大

　　公交用户群体有用户基数大的特点，相比金融行业和铁路行业的1:1比对，公交行业的1：N比对相对有更多的比对基数，一个城市的公交系统几乎涵盖了整个城市所有人员，地市级城市往往都有上百万的用户量。

　　3通行效率要求高

　　公交系统由于人员众多，特别是在上下班高峰期间人员密集度高，要求实现快速通行，才能避免客流拥塞与交通拥堵。

　　4运行环境差异大

　　由于公交运行在城市的各个角落，覆盖整个城市，既有高楼大厦、高架、隧道密布的城区，也有偏远的郊区，因此公交的环境相对复杂;同时，公交的停靠位置、时间的不同也会出现光线不同，存在逆光、弱光、强光等不同的光照环境;还有在不同区域，和同一区域的不同位置，当前4G网络环境也各不相同，网络信号弱的地方在线识别受到极大限制。

　　5建设成本高

　　城市公共交通是社会性公益行业，大部分公交企业都面临着资金紧张的问题。当前市面上的人脸识别终端多为人脸识别终端，没有传统的刷卡和扫码功能，因此公交需要安装多个终端。这一方面增加建设成本，造成社会资源浪费，另一方面多套设备往往对应多套管理系统，增加了运营管理成本，也带来了数据整合方面的问题。

　　城市公交人脸识别解决方案

　　郑州天迈科技根据人脸识别技术在公交系统应用的问题，提供了一整套的解决方案，采用先进的技术保障人脸识别的准确度和识别速度，最大限度的排除了外接网络和光线环境的干扰，为人脸识别技术在公交领域的发展助力。

　　1提高识别精度

　　天迈科技人脸识别产品采用了3D人脸识别技术，该技术采用了3D技术中准确度高、识别度好的3D结构光技术，具有低光下表现良好、分辨率较高、成本功耗适中等优点，通过测试结果表明，3D人脸识别技术对各种情况都有更高的适应情况，能达到较高的识别精准度，可以有效解决人脸识别精度问题。

　　在识别效率上，天迈科技采用了前端设备加后端服务器的离线加在线双重识别方式，人脸识别设备可以自身保存1w人底库，用于存储车辆、线路的常用人员，可以实现毫秒级的离线识别，后台每天通过大数据分析将每条线路的常用用户直接预置到前端设备底库中去，解决了上下班高峰期绝大多数的用户识别，即加快了识别速度和精度，也减少了通讯数据，减少后端服务器的识别压力。

　　公交运行环境复杂多变，光线环境不同，天迈科技通过光学和红外摄像头相结合的方式对人脸数据进行捕捉，更有力的保证了在强光、弱光、逆光下人脸识别的速度和精度，为用户出行提供更好的体验。

　　2解决用户基数大问题

　　首先，随着计算机计算能力的发展，现有计算机已经完全可以识别千万级底库，并从千万人员中识别出比对信息;其次，云服务的广泛应用，也为此提供了更有效的部署模式和更合理的资源利用率;第三，随着微服务等架构的广泛推广，底库分库、多节点运行已成为现实，也为此提供更好的解决方案;第四，还可以多层比对，对乘客按照出行规律等分为不同的库，由大库筛选小库，然后再进行精确识别。通过上述各项技术可以用于解决公交用户基数大的问题。

　　3提高通行效率

　　对于通行效率问题，在现有技术上也可有多种解决方案;首先可以实现离线识别，解决由于网络延迟带来的效率问题，而离线识别现在主要受限于前端设备的算力和本地存储的人脸底库的大小决定，因此需要一套算法来筛选每趟公交车的常用人群，通过大数据分析出每个人员的乘车出行信息;其次随着5G技术发展并逐步使用，高速传输网络也会成为整体解决方案中的一个优秀的解决方案;最后，在有条件的场所，如BRT站台或地铁闸机口等通道处，部署抓拍摄像机，乘客通过实时抓拍摄像机进行先判断预识别，识别成功后再将乘客信息同步到扣费终端，从而实现快速识别与通行。

　　4解决运行环境差异大问题

　　公交运行具有分散性等特点，运行环境的差异不可避免。对于不同光线问题，通过在识别精度中提到的3D识别可以很好解决此问题，不管是弱光、逆光、强光都能很好的识别;其次人脸识别可以和二维码相结合，不同支付方式对应同一账户，既能提高用户体验，也能解决人脸支付中的环境问题。

　　5节约建设成本

　　刷脸支付与IC刷卡、扫描二维码等其他支付手段应该是共存的关系，而不是替代现有的支付方式。因此新一代的支付终端一定是集成IC卡、二维码、刷脸等支付方式的全支付终端，而不是单一的人脸支付终端。

　　此外，特别说明的是，提高人脸识别效率和准确率的基础上，郑州天迈科技将现在流行的二维码技术与人脸识别技术融为一体，一个App、一个账户使用多种支付方式，用户只需要在App内注册一次，就可以选择性的开通两种应用方式，更有效的提高了用户体验，也加快了用户接受程度。

　　6人脸识别拓展应用

　　解决上述各种问题同时，天迈科技也将公交的人脸支付扩展到多方面的应用，为公交解决各种问题都提供更好的手段;首先是安防的应用，能够使人脸支付设备发挥另一层价值;其次人脸识别还可以解决特殊人群(老人、军人、学生等)公交卡借用造成的公交损失，以及实现在乘车同时实现优惠卡种的线上年检;第三，还结合了公交的调度和驾驶安全等方面实现司机人脸打卡、驾驶行为分析，客流统计等多方应用;第四，在此次疫情期间，人脸识别的应用更可以对疫情的防控提供更好的数据统计手段，减少人工统计工作量。

　　人脸识别应用总结

　　虽然人脸识别还面临着技术及政策上的问题，相信随着技术的成熟和附加价值的不断发觉，人脸识别也会像二维码一样，将是公交出行服务系统未来的一个趋势所在，并会影响行业的发展。