彭菲:让AI更有温度,破解人脸识别难题
新清华 2025年01月03日 第2351期 专题报道
●记者 吴一凡
在0.1秒内完成人脸识别,即便戴口罩也能避免“脸盲”——她不断挑战算法极限,短时间内攻克面部遮挡难题,研发出全国首批支持戴口罩的人脸识别产品。其速度之快,达到毫秒级;准确率之高,超过99.9%。
她,紧扣需求,解决痛点,用算法为众多行业赋能,创造了近十亿元的经济效益,累计为国家避免了上百亿的损失。她,就是清华大学生物医学工程系2003级本科、2007级硕士校友,汉王科技股份有限公司的算法工程师——彭菲。
让人脸识别兼容“中国芯”
彭菲就读的生物医学工程专业是一门交叉学科,涉及不同领域的知识技能。她在多学科贯通、多技术融合中受益无穷。上过“金工实习”课程,学过电脑编程,在实验室“摇”过试管。彭菲说:“清华丰富的选修课和讲座开拓了我的眼界。”她逐渐将兴趣聚焦到机器学习相关方向,为进入人工智能领域奠定了基础。
2010年,彭菲从清华大学毕业,进入汉王科技股份有限公司,成为一名算法工程师,用代码教机器去看、去听、去说、去想。当时的国产芯片难以满足高算力需求,人脸识别技术主要采用昂贵的进口芯片。彭菲接到的第一个任务便是对人脸识别算法进行国产化移植与优化,破除对进口芯片的依赖。她在硕士期间开展的研究课题“利用DSP芯片实现基于视觉的驾驶员疲劳检测系统”,恰恰为她攻克难题打下了坚实基础。
彭菲带领团队日夜奋战,一边查阅论文资料和学习芯片手册,一边提取更加简洁高效的人脸特征。经过数十次算法迭代,终于将原有算法提速近十倍,研发出低成本、低功耗的解决方案,实现了千元级国产产品替代万元级进口产品,让人脸识别兼容“中国芯”。
目前彭菲团队的技术产品不仅服务国内市场,被G20峰会、APEC会议等大型活动采用,并销往全球50多个国家和地区,为中国科技产品树立了良好形象。
让AI更有温度
“让技术服务于人,让AI更有温度”是彭菲一直以来的行动。她希望AI不只是冰冷的代码,更是有温度的人类伙伴。
2020年初,新冠疫情席卷全球,口罩成为保障人们健康安全的必需品。然而,面部遮挡为人脸识别带来新的挑战。彭菲带领团队设计多套算法方案,并逐个验证。仅用两周时间就实现了戴口罩情境下的高精度人脸识别,迅速推出全国首批支持戴口罩的人脸识别产品,实现0.1秒内快速识别,准确率超过99.9%。
在生物特征识别方面,彭菲团队开展了手掌静脉识别技术研发。手掌静脉特征需要借助特殊红外光才能获取,难以被复制和盗用。当前一些接触式设备容易引发卫生问题,而通过非接触方式采集手掌静脉特征会面临形变、光照等问题。彭菲团队潜心研究手掌关键点定位及静脉特征提取等难点,通过静脉增强等技术化解了难题。
彭菲团队的研发成果也协助保障了油气输送管道安全。绵延几千公里的管道一旦破裂,将造成重大损失甚至人员伤亡。彭菲带领团队探索将智能视频分析算法应用于此,但少量现实数据无法支撑模型训练。彭菲迎难而上,通过样本增强、迁移学习、多任务训练等方式,完成算法方案和流程设计,对烟雾火焰、工程车辆非法区域工作等进行自动监测,该成果每年有效阻止数十起严重威胁管道安全事件。
目前,彭菲团队正在攻克多模态大模型技术。彭菲牵头研发的汉王天地大模型在办公、教育、健康、人文、金融等领域开展垂直落地应用,相关产品为用户带来无纸化办公体验,推动教育行业更加智能化、个性化,为新质生产力发展提质增效。
以匠人精神追求极致
“自强不息、厚德载物”的清华校训激励着彭菲不断开拓创新。从红外光到可见光,从人脸识别到智能视频分析,从自然语言理解到多模态大模型,彭菲始终走在科技前沿。“不断学习”是她保持创新的秘诀。“如果一直保持学习的状态,一直接触新的事物,世界如何改变,我都无所畏惧”。
彭菲尤其注重学习能力的培养和提升。清华的教育教会她“授人以鱼不如授人以渔”,她将这个理念贯穿于日常,并且带动周围人。在多领域协作研发中,彭菲传授知识、分享经验,培养出一批科研骨干。
小时候,彭菲梦想成为一名科学家。现今,她如愿在实验室里深耕科研,并且让研究成果惠及众多行业。面对科研路上种种挑战与压力,彭菲始终心态平稳。“把每项工作做好,做到极致,用匠人精神雕琢每个任务,目标自然水到渠成”。
2023年,彭菲荣获“全国五一劳动奖章”,随后又获评“大国工匠年度人物”。彭菲说:“荣誉越多,责任越大。”她对未来的自己有了更高要求,希望带动团队所有人,发挥更大的潜力,探索更多的方向,实现更好的创新。