“教会机器像人一样看懂世界”

转自：劳动午报

3月1日晚，2023年“大国工匠年度人物”揭晓，38岁的彭菲位列其中，她是汉王科技股份有限公司（以下简称“汉王科技”）研发中心算法工程师、研发经理。她还先后获得过首都劳动奖章、全国五一劳动奖章等多项荣誉。

2010年，彭菲从清华大学获得硕士学位后，来到汉王公司，成为了一名算法工程师。14年来，她先后从事人脸识别、生物特征识别、智能视频分析、多模态大模型等多项人工智能算法的研发和创新工作，先后获发明专利授权17项，涉及公安、教育、工地、安防等多个领域，创造了近10亿元的经济效益。

赋予机器像人一样的眼睛

“在进入汉王科技工作的大部分时间，我主要从事计算机视觉相关的算法工作，通俗地说，就是教会机器像人一样看懂世界。”说起自己的研究，彭菲一改生活中的腼腆和内向，侃侃而谈，语气里透着兴奋和自豪。

汉王科技是国内最早进行机器视觉研究的企业之一，其中人脸识别技术是其重要研究方向。

“在幼儿托管机构，小朋友进出都刷一下脸，爸爸妈妈的手机就会收到自家宝贝的照片和位置，不用再担心老师有没有接到孩子。” 彭菲向记者举了一个常见的应用场景，“还有上下班考勤、安防卡口、酒店入住等众多场合，都不乏人脸识别技术应用的场景。”

彭菲进入公司后接到的第一个任务，就是对红外人脸识别产品进行升级。随后，她查阅大量资料、论文，修改算法，试验、改进、再试验、再改进，将原有算法提速了10倍左右。现在，搭载该算法的人脸识别产品不仅服务国内市场，还销往全球50多个国家和地区，被广泛使用。

随着汉王科技的研究重点逐渐从红外人脸识别转向可见光人脸识别，彭菲的工作重心也随之转移。

“相比于红外光必须有一个主动光源照射才能进行后续识别，可见光识别受场地局限更小，应用场景也更广泛。”那段时间，彭菲通过模拟增加或去掉不同光照类型的方式，反复调整算法，实现了识别准确率和速度的双重提升。

这项研究获得了北京市科学技术进步二等奖。后续，彭菲负责研究的可见光人脸识别算法，通过了公安系统的多个权威机构认证，相关产品及解决方案还曾服务APEC峰会、G20峰会、新中国成立70周年庆典等多项重大活动。

在新冠疫情防控期间，为了快速推进复工复产，居家办公的彭菲加班加点，迅速组织算法团队成员攻关戴口罩人脸识别问题。她设计了多套算法方案，并一一进行验证，短短几周时间便实现了高精度口罩判断和戴口罩人脸识别方案，可以实现对未戴口罩人员进行预警、对戴口罩人员进行非接触测温和考勤，为企业安全生产保驾护航，为疫情防控作出贡献。

在科研前沿攻克难题

2月29日，北京某核心项目研发工程师来到保密室门前，伸出手掌，在门禁上方10~20厘米位置处一晃，门“咔”的一声打开了。

该公司保密室门禁，正是利用汉王科技手掌静脉技术进行身份识别。

2013年至今，除了人脸识别以外，彭菲还主导或参与了手掌静脉识别、指静脉识别、虹膜识别、步态识别等多项生物特征识别技术。

“手掌静脉进行身份识别具有多项优点：手掌静脉是手掌活体时才存在的特征，无法造假；可采用非接触式识别方式，避免表面接触带来的卫生问题；手掌静脉是内部特征，能避免受到手掌表面干燥、湿润、磨损等情况影响。但是由于技术难度大，目前市面上手掌静脉识别的产品相对较少。”彭菲对于这项技术如数家珍。

2019年至今，彭菲带领算法团队逐步攻关手掌静脉识别算法技术问题。

“目前的手掌静脉识别算法大多基于人工设计的特征进行识别，对图像质量以及手掌姿态等较为敏感。而且，部分手掌静脉采用接触式设备采集，虽然提高了成像性能，但是引入了卫生问题，降低了用户体验。” 彭菲说，“非接触方式采集的掌静脉往往具有较大的形变，如手掌弯曲、手掌倾斜或者手掌过度伸展等，而且光照也不够均匀，因此具有更高的识别难度。”

针对上述问题，彭菲团队重点研究手掌定位、手掌静脉特征提取、手掌活体等技术问题。针对传统算法难以对手掌关键点进行精准定位的问题，设计了多任务卷积神经网络，利用任务之间的关联性，进行手掌定位和关键点位置获取，并对损失函数进行改进，有效提升了手掌关键点的定位精度，很好地解决这些问题。

勇攀人工智能科技高峰

2018年至今，彭菲还负责智能视频分析算法的研发和配合产品化，主要承担整体算法的方案设计和流程设计，对算法训练和产品化过程中出现的问题进行分析和解决等。目前已开发出人车结构化、烟火检测、变化区域检测、人群聚集、抽烟打电话、异常行为检测等几十种算法功能，并嵌入到汉王智能视频分析平台。

据彭菲介绍，视频分析项目上线前，团队在实验室里测试算法取得良好收效，“比如在烟火检测中，火焰照片一检测一个准。”然而，在随后的实战中，之前未曾预料的场景却给团队带来了不小的打击，“我们在西北、东北、西南等实地试验时，北方来个火烧云，南方来个团雾，都可能引发报警。客户紧张，我们更紧张。我们就紧急分析这些场景，一点一点完善算法，让这些算法真正能在实际场景中接受检验，发挥出实战能力。”在讲述研发过程时，彭菲仍然心有余悸。

彭菲自豪地告诉记者：“目前，该项目已经能够在全国范围内实时对几千公里的野外输油、输气管线提供24小时不间断的智能化保障工作，每年有效阻止几十起威胁管道安全、城市安全的安全事件。”

记者了解到，汉王视频智能分析平台落地项目包括中石油、中石化、国家管网、地方燃气等众多企业的管道智能化保障项目。除此之外，在智慧国土和智慧水利项目等也起到了很好的应用效果，得到了专家和社会的高度认可。2021年12月，汉王智能视频分析平台成功入选中科院人工智能产学研创新联盟2021年度亮点工作成果。

“这次获得大国工匠年度人物的称号让我感到既荣幸又忐忑，荣誉越大，责任越大。” 彭菲说。

“随着生成式人工智能的飞速发展，人工智能技术又迎来了一次技术的腾飞。相信在未来，人工智能会有更多大展拳脚的地方。” 彭菲对未来充满信心。

□工人日报社记者 赖志凯

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