《戰(zhàn)狼2》中人臉識(shí)別無(wú)人機(jī)表現(xiàn)不俗，軍、警用果真如此高能？

“非洲某國(guó)戰(zhàn)亂，戰(zhàn)火蔓至海外華人，雇傭兵辣手殘殺普通平民，在此危急時(shí)刻，前解放軍特種兵冷鋒挺身而出單刀赴會(huì)，中國(guó)海軍艦隊(duì)臨危上線奔襲掩護(hù)…..”前不久上映的軍事動(dòng)作電影《戰(zhàn)狼2》以其燃爆男性荷爾蒙的火爆戰(zhàn)爭(zhēng)打斗場(chǎng)面一時(shí)間刷屏朋友圈，上映后不久便迅速吸金39億，成功打破中國(guó)電影票房紀(jì)錄。

本片中，海陸空各種高能武器集中展示，閃瞎圍觀群眾。從海軍裝備來(lái)說(shuō)，搭載垂直發(fā)射系統(tǒng)的中國(guó)海軍052D驅(qū)逐艦排浪而來(lái)、054A護(hù)衛(wèi)艦不怒自威，最讓人意外的是，連中國(guó)航母遼寧艦也首次在商業(yè)片中“露臉”；陸上武器種類則更多，三位男神手持中國(guó)造56式?jīng)_鋒槍霸氣登場(chǎng)、冷鋒肩扛69式RPG火箭筒“一炮穿心”，除此之外，亮相的還包括54式12.7毫米高射機(jī)槍、59D式主戰(zhàn)坦克、89式裝甲輸送車、勇士戰(zhàn)地越野車等等。

人臉識(shí)別無(wú)人機(jī)“大出風(fēng)頭”

而從空中武器的“展示”來(lái)看，影片中最精彩的、也是本文要重點(diǎn)詳述的橋段之一就是雇傭兵利用基于人臉識(shí)別的無(wú)人機(jī)手控追蹤、射擊影片主角一行，并一度給他們?cè)斐闪撕芏嗦闊?/p>

在電影中，雇傭軍使用無(wú)人機(jī)潛入工廠，利用圖像采集和傳輸獲取了工廠里的實(shí)時(shí)情況。在接下來(lái)的戰(zhàn)斗中，無(wú)人機(jī)還能搜尋目標(biāo)、連續(xù)掃射，甚至攜帶了小型火箭彈，戰(zhàn)斗過(guò)程中幾乎是單方面屠殺了仍處于地面的工人。看到這兒，不禁想問(wèn)，與生活中所看、所知的無(wú)人機(jī)用于航拍及短距離小物品輸送貨物外，它真的可以用來(lái)”持續(xù)“作戰(zhàn)嗎？

一位業(yè)內(nèi)人士告訴雷鋒網(wǎng)，無(wú)人機(jī)分民用及軍用，影片中大概“指的是軍用”。

軍用無(wú)人機(jī)很早之前就已出現(xiàn)。研發(fā)、使用最早的是美軍的“捕食者”，其在伊拉克的反恐戰(zhàn)爭(zhēng)中多次立功，成功打擊了極端組織的巢穴，還曾經(jīng)幫助海豹突擊隊(duì)成功擊本·拉登；同樣，中國(guó)近年來(lái)在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域也收獲頗豐，包括 “翼龍-2”等軍用無(wú)人機(jī)也被成功研制出。

但與影片中有較大出入的是，這些軍用無(wú)人機(jī)最小的的長(zhǎng)度都有十幾米，而且攜帶的彈藥非常有限。而《戰(zhàn)狼2》中，類似于民用的小型無(wú)人機(jī)便可以遠(yuǎn)程控制、精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)、連續(xù)射擊，如此大的殺傷力的確與常理相悖、不是很“科學(xué)”。

當(dāng)然，以上這些只是大多數(shù)影片中或多或少都能找到的一些不能稱為bug的”bug“，它們的出現(xiàn)只是為了增強(qiáng)影片的視覺(jué)效果及精彩程度。而對(duì)此，雷鋒網(wǎng)此前也有專門(mén)撰文說(shuō)明：《戰(zhàn)狼2》的無(wú)人機(jī)炫酷？頂多就是個(gè)電影特效

但除了長(zhǎng)距離奔襲、持續(xù)射擊外，影片中還有一些鏡頭引人注意：雇傭兵在幾十公里外的巢穴里手控人臉識(shí)別無(wú)人機(jī)可以識(shí)別出主角一行，并可以精確瞄準(zhǔn)、實(shí)時(shí)射擊。要知道，如今人臉識(shí)別算法已經(jīng)非常成熟，相關(guān)技術(shù)已在安防、醫(yī)療、金融、教育等各領(lǐng)域成功落地，影片中所示的功能在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用也不無(wú)可能。

那么如今該技術(shù)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)上用于識(shí)別、跟蹤、打擊犯罪、恐怖分子已經(jīng)發(fā)展到了哪一步？它的可行性究竟如何？

識(shí)別、跟蹤，人臉識(shí)別無(wú)人機(jī)果真如此高能？

零度智控CEO楊建軍告訴雷鋒網(wǎng)，目前基于相關(guān)技術(shù)的無(wú)人機(jī)雖然已經(jīng)有了一些跟蹤、打擊犯罪、恐怖分子的能力，但還不足以識(shí)別人臉、精確打擊。他解釋說(shuō)，在夜晚環(huán)境中，加配人臉識(shí)別的無(wú)人機(jī)想要拍攝到人體必須在50米以內(nèi)，如要要看清人臉必須在15米以內(nèi)，這種應(yīng)用不太適合旋翼機(jī)，更適合中高空固定翼偵察機(jī)。但他同時(shí)判斷，這肯定是未來(lái)無(wú)人機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)之一。

某AI解決方案架構(gòu)師與楊建軍的觀點(diǎn)一致，他以英偉達(dá)芯片為例詳解了此技術(shù)的不可用性。

他稱，目前市場(chǎng)上的軍用/民用無(wú)人機(jī)使用的芯片性能應(yīng)該與Tegra尚存差距。英偉達(dá)的Jetson TX2芯片可以支持1920*1080的camera sensor，而用于自動(dòng)駕駛的DRIVE PX2性能就更加強(qiáng)大，它可以支持12路GMSL 1920*1080的相機(jī)。

但是目前基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用視覺(jué)做物體檢測(cè)的話，如果不對(duì)視頻尺寸裁剪就在芯片上跑實(shí)時(shí)推理根本沒(méi)有可能。也就是說(shuō)輸入1920*1080分辨率不通過(guò)crop摳圖或者downsampling下采樣處理的話，在嵌入式芯片上根本做不到實(shí)時(shí)的30fps的幀率，所以很多項(xiàng)目在用500*350甚至更小的尺寸去做，尤其在小型無(wú)人機(jī)上的嵌入式芯片處理性能更低、尺寸更小。

他表示，如果利用無(wú)人機(jī)單純識(shí)別人臉的話，有個(gè)直觀的對(duì)比。自動(dòng)駕駛車輛車載前置相機(jī)識(shí)別紅綠燈，如果汽車前置相機(jī)離紅燈10米開(kāi)外的話，紅綠燈在相機(jī)中所占的像素就非常少，尤其下采樣后，也就是幾十個(gè)pixel(甚至更少)，如果超過(guò)20米、30米或者更遠(yuǎn)，在像素點(diǎn)更少的情況下，很難通過(guò)像素點(diǎn)去識(shí)別燈光；

同理，在實(shí)際生活中，紅綠燈與人的頭部大小差不多，在此距離下，無(wú)人機(jī)在幾十米開(kāi)外很難識(shí)別人類面部具體的細(xì)節(jié)特征；另外無(wú)人機(jī)的拍攝高度遠(yuǎn)高于一般監(jiān)控鏡頭的設(shè)置高度，要拍攝清晰的人臉影像殊不容易；再者無(wú)人機(jī)機(jī)載嵌入式芯片因?yàn)榭紤]的因素眾多，會(huì)首選低功耗，因此用的多的也是Xilinx ZQNQ的芯片、ZYNQ的性能，所以即使跑AlexNet的256*256這種量級(jí)都跑不到實(shí)時(shí)。

以上所述還在在正常場(chǎng)景下，如果到了晚上或者在其他模糊環(huán)境下，用傳統(tǒng)CV算法會(huì)變得非常棘手，幾乎不太可能識(shí)別出人臉特征。針對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)載芯片很有限，在輸入小尺寸的視頻情況下，別說(shuō)是機(jī)器，就算是人類的肉眼也很難去識(shí)別一個(gè)低清畫(huà)面。

“但以上這種情況可以用技術(shù)適當(dāng)改進(jìn)，”他同時(shí)說(shuō)道。

1、利用芯片或者相機(jī)模組自帶的ISP可以做一些圖像處理。比如白平衡、自動(dòng)曝光處理；

2、可以針對(duì)夜晚場(chǎng)景做訓(xùn)練，訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景要盡可能多的遍歷。

總而言之，單純的人臉檢測(cè)難度很大，如果結(jié)合一些人體特征的檢測(cè)可能更好實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)。不考慮實(shí)時(shí)處理的話，可以用拍到的高清圖片作為網(wǎng)絡(luò)輸入，但是似乎也沒(méi)什么意義，對(duì)于高清圖片（1920*1080），芯片大概是1fps這種量級(jí)，如果人體在跑步過(guò)程中，追蹤起來(lái)會(huì)更麻煩。因此，基于人臉識(shí)別的無(wú)人機(jī)用于識(shí)別、跟蹤目標(biāo)非常困難。

而就以上說(shuō)法，大華股份給出了不同意見(jiàn)。大華股份解決方案工程師張生強(qiáng)告訴雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng))，目前無(wú)人機(jī)上已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別，客戶需求較高的是用于追捕目標(biāo)和掃描聚集活動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)（通過(guò)控制飛機(jī)和云臺(tái)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)聚集人員做掃描式識(shí)別）。

整個(gè)識(shí)別流程如下：假設(shè)用于追捕逃犯，首先將逃犯的人臉照片錄入人臉庫(kù)的黑名單，同時(shí)派出無(wú)人機(jī)對(duì)逃犯可能藏匿的區(qū)域進(jìn)行空中巡邏，當(dāng)發(fā)現(xiàn)下方出現(xiàn)人員的時(shí)候，通過(guò)控制機(jī)載云臺(tái)相機(jī)對(duì)人員進(jìn)行變倍放大，同時(shí)相機(jī)做自動(dòng)跟蹤。當(dāng)提取到人臉信息后，就會(huì)自動(dòng)上傳該信息，與指揮中心的人臉庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)特征值與黑名單的特征值相符時(shí)，就會(huì)進(jìn)行報(bào)警提示。

張生強(qiáng)透露，目前大華無(wú)人機(jī)正在測(cè)試人臉識(shí)別，距離目標(biāo)100米以內(nèi)通過(guò)相機(jī)變倍之后，識(shí)別率達(dá)到95%左右（日間）；另外考慮到無(wú)人機(jī)作業(yè)環(huán)境，有可能地面環(huán)境沒(méi)有光線，亮度極低，甚至幾乎無(wú)光。針對(duì)此，一方面，大華考慮使用超低照度的相機(jī)，在環(huán)境光線比較弱的時(shí)候還可以拍攝到比較好的畫(huà)面；另一方面，考慮在飛機(jī)上加載照明裝置進(jìn)行補(bǔ)光。

對(duì)于距離遠(yuǎn)造成的像素點(diǎn)降低的問(wèn)題。張生強(qiáng)表示，大華無(wú)人機(jī)的識(shí)別比對(duì)通過(guò)后端服務(wù)器設(shè)備運(yùn)行，機(jī)載云臺(tái)具備30倍光學(xué)變倍，在光學(xué)變倍的范圍內(nèi)，不會(huì)存在上述pixel降低的情況。同時(shí)，張生強(qiáng)坦承，大華無(wú)人機(jī)在加配人臉識(shí)別時(shí)也遇到了一些問(wèn)題，主要是人臉獲取的有效性。他解釋說(shuō)，一般人臉識(shí)別相機(jī)都是安裝在車站、機(jī)場(chǎng)等通道或者是入口處，拍攝的角度都是固定的，對(duì)于人臉的采集成功率比較高，但是無(wú)人機(jī)拍攝的畫(huà)面和角度都是不固定的，最開(kāi)始的視角不一定能剛好拍到正面人像，需要不斷機(jī)動(dòng)飛行。

除了實(shí)際應(yīng)用角度，在算法理論層面，華南理工大學(xué)軟件學(xué)院黃翰教授亦從學(xué)術(shù)的角度分析了該技術(shù)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)上識(shí)別、跟蹤罪犯的可行性。

黃翰教授告訴雷鋒網(wǎng)，目前基于人臉識(shí)別等一系列技術(shù)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)上用于反恐、打擊犯罪的技術(shù)已相對(duì)成熟，前提是無(wú)人機(jī)可以拍攝到清晰的人臉照片，適當(dāng)?shù)膬A斜和角度偏差目前都不是太大的技術(shù)問(wèn)題。

他認(rèn)為，在電影中無(wú)人機(jī)輕松識(shí)別主角看似簡(jiǎn)單，其實(shí)技術(shù)含量不低。這其中主要涉及了視頻圖像防抖動(dòng)技術(shù)、視頻跟蹤技術(shù)、視頻圖像人臉檢測(cè)技術(shù)、視頻圖像人臉識(shí)別技術(shù)（可以是前端的小型分類器識(shí)別，也可以是傳回后臺(tái)進(jìn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型識(shí)別）、人體動(dòng)態(tài)識(shí)別技術(shù)、無(wú)人智能集群技術(shù)、圖像無(wú)線通訊傳輸技術(shù)。

視頻圖像防抖動(dòng)技術(shù)解決無(wú)人機(jī)飛行中的機(jī)械振動(dòng)造成畫(huà)面抖動(dòng)的問(wèn)題；視頻跟蹤技術(shù)解決偵查對(duì)象的跟蹤問(wèn)題；人臉檢測(cè)解決視頻圖像中的人臉定位和框選問(wèn)題；視頻圖像人臉識(shí)別技術(shù)解決的就是識(shí)別人臉是否是嫌疑人或者跟蹤目標(biāo)；無(wú)線通訊技術(shù)解決無(wú)人機(jī)與后臺(tái)的實(shí)時(shí)通訊交流問(wèn)題。

在黃翰教授看來(lái)，目前雖然相關(guān)技術(shù)相對(duì)已經(jīng)成熟，但應(yīng)用在無(wú)人機(jī)上還有一些難點(diǎn)，主要是包括功耗高、移動(dòng)拍攝還有畫(huà)面抖動(dòng)造成的噪音等等。他透露，在固定鏡頭拍攝和無(wú)噪聲條件下，人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率目前很多主流的工具都可以達(dá)到了接近95%以上的準(zhǔn)確率。在移動(dòng)拍攝和噪聲環(huán)境下要解決的就是如何獲得清晰準(zhǔn)確畫(huà)面的技術(shù)難題。在這種條件下的準(zhǔn)確率就要具體問(wèn)題具體分析。

另外黃翰教授還向雷鋒網(wǎng)解釋了基于人臉識(shí)別等技術(shù)在民用及軍用領(lǐng)域的不同之處。他表示，拋去硬件及功能不論，就該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，民用和軍用其實(shí)差別不大，主要是在精確度和復(fù)雜場(chǎng)景下的要求會(huì)有所不同、再者就是人臉庫(kù)的要求也有所不同。

綜合以上幾位專家所述，基于人臉識(shí)別等技術(shù)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)上識(shí)別、跟蹤打擊犯罪、恐怖分子在算法層面已經(jīng)問(wèn)題不大，但由于使用場(chǎng)景復(fù)雜（夜晚、距離遠(yuǎn)、耗能高、抖動(dòng)強(qiáng)等），目前還沒(méi)有被廣泛使用。但從另一個(gè)角度看，影視作品大都都是現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景和方向的縮影，隨著無(wú)人機(jī)在《戰(zhàn)狼2》中的大量曝光，人們大概已經(jīng)窺探到其未來(lái)應(yīng)用在打擊罪犯、恐怖分子的影子。

自美國(guó)利用無(wú)人機(jī)成功殲滅本·拉登以來(lái)，世界各國(guó)都在積極研發(fā)、使用無(wú)人機(jī)，以期用最小的傷亡達(dá)到最大的反恐力度。根據(jù)英國(guó)智庫(kù)國(guó)際戰(zhàn)略研究所的預(yù)測(cè)，未來(lái)10年，全球?qū)娪脽o(wú)人機(jī)的需求會(huì)在目前基礎(chǔ)上增加3倍。從這來(lái)看，無(wú)人機(jī)的發(fā)展也許正逐步成為各國(guó)武器比拼的另一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)。

“非洲某國(guó)戰(zhàn)亂，戰(zhàn)火蔓至海外華人，雇傭兵辣手殘殺普通平民，在此危急時(shí)刻，前解放軍特種兵冷鋒挺身而出單刀赴會(huì)，中國(guó)海軍艦隊(duì)臨危上線奔襲掩護(hù)…..”前不久上映的軍事動(dòng)作電影《戰(zhàn)狼2》以其燃爆男性荷爾蒙的火爆戰(zhàn)爭(zhēng)打斗場(chǎng)面一時(shí)間刷屏朋友圈，上映后不久便迅速吸金39億，成功打破中國(guó)電影票房紀(jì)錄。

本片中，海陸空各種高能武器集中展示，閃瞎圍觀群眾。從海軍裝備來(lái)說(shuō)，搭載垂直發(fā)射系統(tǒng)的中國(guó)海軍052D驅(qū)逐艦排浪而來(lái)、054A護(hù)衛(wèi)艦不怒自威，最讓人意外的是，連中國(guó)航母遼寧艦也首次在商業(yè)片中“露臉”；陸上武器種類則更多，三位男神手持中國(guó)造56式?jīng)_鋒槍霸氣登場(chǎng)、冷鋒肩扛69式RPG火箭筒“一炮穿心”，除此之外，亮相的還包括54式12.7毫米高射機(jī)槍、59D式主戰(zhàn)坦克、89式裝甲輸送車、勇士戰(zhàn)地越野車等等。

人臉識(shí)別無(wú)人機(jī)“大出風(fēng)頭”

而從空中武器的“展示”來(lái)看，影片中最精彩的、也是本文要重點(diǎn)詳述的橋段之一就是雇傭兵利用基于人臉識(shí)別的無(wú)人機(jī)手控追蹤、射擊影片主角一行，并一度給他們?cè)斐闪撕芏嗦闊?/p>

在電影中，雇傭軍使用無(wú)人機(jī)潛入工廠，利用圖像采集和傳輸獲取了工廠里的實(shí)時(shí)情況。在接下來(lái)的戰(zhàn)斗中，無(wú)人機(jī)還能搜尋目標(biāo)、連續(xù)掃射，甚至攜帶了小型火箭彈，戰(zhàn)斗過(guò)程中幾乎是單方面屠殺了仍處于地面的工人?？吹竭@兒，不禁想問(wèn)，與生活中所看、所知的無(wú)人機(jī)用于航拍及短距離小物品輸送貨物外，它真的可以用來(lái)”持續(xù)“作戰(zhàn)嗎？

一位業(yè)內(nèi)人士告訴雷鋒網(wǎng)，無(wú)人機(jī)分民用及軍用，影片中大概“指的是軍用”。

軍用無(wú)人機(jī)很早之前就已出現(xiàn)。研發(fā)、使用最早的是美軍的“捕食者”，其在伊拉克的反恐戰(zhàn)爭(zhēng)中多次立功，成功打擊了極端組織的巢穴，還曾經(jīng)幫助海豹突擊隊(duì)成功擊本·拉登；同樣，中國(guó)近年來(lái)在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域也收獲頗豐，包括 “翼龍-2”等軍用無(wú)人機(jī)也被成功研制出。

但與影片中有較大出入的是，這些軍用無(wú)人機(jī)最小的的長(zhǎng)度都有十幾米，而且攜帶的彈藥非常有限。而《戰(zhàn)狼2》中，類似于民用的小型無(wú)人機(jī)便可以遠(yuǎn)程控制、精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)、連續(xù)射擊，如此大的殺傷力的確與常理相悖、不是很“科學(xué)”。

當(dāng)然，以上這些只是大多數(shù)影片中或多或少都能找到的一些不能稱為bug的”bug“，它們的出現(xiàn)只是為了增強(qiáng)影片的視覺(jué)效果及精彩程度。而對(duì)此，雷鋒網(wǎng)此前也有專門(mén)撰文說(shuō)明：《戰(zhàn)狼2》的無(wú)人機(jī)炫酷？頂多就是個(gè)電影特效

但除了長(zhǎng)距離奔襲、持續(xù)射擊外，影片中還有一些鏡頭引人注意：雇傭兵在幾十公里外的巢穴里手控人臉識(shí)別無(wú)人機(jī)可以識(shí)別出主角一行，并可以精確瞄準(zhǔn)、實(shí)時(shí)射擊。要知道，如今人臉識(shí)別算法已經(jīng)非常成熟，相關(guān)技術(shù)已在安防、醫(yī)療、金融、教育等各領(lǐng)域成功落地，影片中所示的功能在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用也不無(wú)可能。

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