从CCTV1的《机智过人》到CCTV2的《极客出发》，都精彩展示了步态识别的独特魅力。由中国人优先开发并领先全球的步态识别系统，其识别精度达到了国际领先水平，并有望迅速走进人们的生活。
听说过指纹识别，也听说过人脸识别，怎么就没听说过步态识别呢！那么，步态识别是一种什么样的技术呢？为什么走“两步”就能知道“你是谁”呢？
步态识别走进应用的前台
你的步态会“出卖”你
在动作冒险惊悚大片《碟中谍5》中，有一个场景引起了人们对于步态识别技术的关注，那就是戴着面罩的“阿汤哥”在安保系统的最后一道防线现形了，原来他的步态“出卖”了他。
“阿汤哥”在安保系统面前现形（网络图）
这是出现在影片中的步态识别技术。如今，该项技术已从科幻走进了现实。步态识别的主要优势在于远距离、非接触和不容易伪装，其商业化应用的首要目标可能就是安保系统了。
在生物识别技术领域，有效目标距离以步态识别技术最远。虹膜识别需要的目标距离为30厘米以内，人脸识别需要的目标距离为3米以内，而步态识别需要的目标距离远达50米。因此，步态识别特别适合于远距离的身份识别。
目前，基于人脸的识别系统已经很多，然而动态识别的难度很大。比如，犯罪嫌疑人通常会有意遮挡面部，并且躲避摄像头的视角，再加上光线不足等多因素的影响，面部识别的准确率并不高。
可是，一个人要伪装走路姿势是非常困难的，即便你戴着面具也难逃步态识别系统的“火眼金睛”。这是其他任何生物特征识别技术所无法比拟的。因此，步态识别非常适合用于在犯罪现场辨别嫌疑人。
我的“步态”为何与众不同？
乍听“步态识别”这个文绉绉的的名字，你也许会问：“那什么是步态呢？”
在我国民间，有一个说法叫做“是骡子是马拉出来遛遛”，比喻评判一个人的能力，最好的办法就是看他的行动。这里的“遛遛”就是慢慢走的意思。这句话字面上的意思是说，骡子和马在形体上非常相似，但它们走路的姿势各有特色，因此让它们走走路就能分辨出来谁是骡子谁是马。实际上，这里所说的“走路的姿势”就叫做步态。
我们通常所说的步态，顾名思义指的就是人们在行走时的姿态。不过，“步态识别技术”中的步态，所包含的内容则更加完备一些，不仅包括体形特征，如高矮、胖瘦等特征；而且也包括运动特征，如运动方式、姿态等特征。
也许你还有这样的疑问，世界上有几十亿人，为什么我的“步态”就那么与众不同呢？这个问题问得很好！因为这个问题涉及到步态的唯一性问题，这是步态识别技术立足的根基。
每个人的步态都具有唯一性（网络图）
根据医学研究的结论，每个人的步态都具有唯一性，即具有与众不同的特征。这是因为每个人的生理结构都是不一样的，比如腿骨的长度，肌肉的力量，肌腱的长度，骨头的密度，视觉灵敏度，重心的位置以及生理的状态都不尽相同。
银河水滴步态识别技术得到国际认可（网络图）
要说步态识别的优势，黄永祯博士是这样说的——“识别动态有形物体，非步态识别莫属！”也就是说，步态识别的对象可以是有生命的，也可以是无生命的。只要是运动的有形物体，都是步态识别的检测对象。
步态识别背后有何“黑科技”？
那么，为什么仅凭走“两步”就能知道我是谁呢？从应用终端来看确实是这样的。然而，人海茫茫，仅凭走“两步”就能辨别出一个人的身份，谈何容易！
人体行为数据收集（网络图）
看来，在走“两步”的背后一定隐藏有最牛黑科技的核心技术。据悉，自动步态识别系统主要包括监控摄像机、计算机以及步态视频序列处理与识别软件。其中，步态识别的软件算法才是自动步态识别系统的核心技术。要让计算机完成自动步态识别，并且要达到很高的识别精度，就必须拥有一套先进的软件算法。
这里有一个基础性的工作十分关键，那就是建立步态数据库。所谓步态数据库，就是把有代表性的人群的步态数据经处理后存储起来，从而为下一步的自动步态识别提供比对的模板。
步态识别的过程（网络图）
所谓是自动步态识别，实际上就是进行步态分析的过程。首先是把拍摄到的影像输入到系统当中，即通过记录、观察、分析某个人的步态数据，来提取稳定的步态特征。然后让计算机通过步态识别算法进行匹配，即把新采集的步态特征与步态数据库里的步态特征进行比对识别，并将最终的识别结果显示出来。
小步态有何大应用？
步态识别还是一种精确的生物测量技术，在医疗领域具有广泛的应用前景。你可别小看步态所包含的信息量啊，把它应用于矫形外科和康复医学将会取得很好的效果。
要知道，走路可是一种极其复杂的运动，几乎动员了全身所有的骨骼和肌肉，因此步态数据包含了肢体关节以及神经系统的某些信息。因此，通过步态识别可以为手术方案的制定、手术疗效的评价、假肢的装配、物理矫形的选择以及康复疗效的评定等提供科学的依据。
生物力学步态分析（网络图）
比如，对于患有膝骨关节疾病的患者来说，传统的治疗主要是以改善疼痛为主。采用步态识别之后，则由于可以提供客观的步态参数，因此能够改善患者的预后。
有科学家把步态识别应用于某些疾病的筛查，这是一项具有重大现实意义的尝试。哈佛大学医学院的一个教授总结了目前世界上最易误诊的7种疾病，其中就有帕金森症和多发性硬化症。据说在这两种疾病的早期，可以使用步态识别的方法来进行筛查和鉴别。
在智能制造业方面，精度始终是一个时代科技进步的缩影。从厘米到毫米，再到微米、纳米，人类已迎来了一个超精密加工的新时代。
将步态识别应用于工业检测平台，则可以实时检测到我们肉眼无法看到的微小瑕疵或者微米级差距。目前该项技术已被应用于汽车、手机、纺织布料以及木材等生产过程的检测。
步态识别在工业检测平台上的应用（网络图）
步态识别技术在智能家居领域的应用前景也是十分广阔的，并深刻地影响着人们对于高科技概念的认知。比如，在门禁系统中采用虹膜识别和步态识别组合的方案，以提高其安全性和可靠性。
当用户从停车场走向电梯时，可用步态识别远距离判断该人是不是该公寓的住户。当该住户来到家庭门前时，可切换到虹膜识别模式，以提高自动识别的安全性。
步态识别技术在智能家居领域的应用（网络图）
用户只要走进家门，智能家居就会利用步态识别技术来识别你的身份，然后电视机就会自动开启并为你播放你喜欢的节目。空调机也能够自动开启，并根据不同家庭成员的需要调整空调温度。
据悉，步态识别还可应用于公共交通、机械人开发、运动员训练以及智能商业等领域。生物识别技术向人类社会的广泛渗透，将开辟人们生活的一方新天地。
参考文献
【1】CCTV2《极客出发》.《步态识别：科技让嫌疑人无处遁形》，中国网，2018-03-09 。
【2】参考消息网.《中国数字化走在世界之巅 德媒：取得优势源于五大因素》，新浪网，2018-02-13。
【3】中国科学报 丁佳.《人工智能何以“机智过人”？》，中国科学院， 2017-09-26。
【4】中国经济导报 王晓涛.《步态识别：银河水滴炼成的“火眼金睛”》，中科院自动化研究所，2017-10-12。
【5】北京晚报 殷呈悦.《“步态识别”将弥补“人脸识别”缺憾》，和讯网，2018-01-03 。
