2017年11月，旷视研究团队发表文章，称其在行人再识别（ReID）技术开发方面取得重大进展，通过一种新方法的运用，使机器在ReID上首次超越人类表现。
2018年4月，云从科技也宣布在这一领域取得突破，称其在Market-1501, CUHK03, DukeMTMC-reID这三个最权威的衡量ReID技术的数据集上，相关核心指标均刷新了相关记录，在Market-1501上的首位命中率（Rank-1 Accuracy）达到96.6%，打破了阿里iDST在2018年1月创造的世界纪录。
2018年10月，4001澳门老百汇www网址行人再识别技术（Re-ID）的精准度已经突破97.1%，刷新了业内已知的最高纪录！作为一家以Re-ID视频结构化技术和应用为核心的计算机视觉科技公司，4001澳门老百汇www网址团队在Market 1501、DukeMTMC-reID、CUHK03这三个衡量Re-ID技术最通用的数据集测试中，获得了巨大突破。
在Market 1501上的首位命中率（Rank-1 Accuracy）已经达到97.1%，超越人眼识别能力（94%），领先头部厂家，并刷新了今年4月公布的96.6%的世界纪录。同时在CUHK03，Duke MTMC-reID两个数据集上也刷新了之前业内最高纪录，达到了行业state of the art的技术水平，特别是在CUHK03数据集上，Rank 1指标提高了10.7%。
我们不难发现，近年来业界领先的AI公司，均在大力投入进行ReID技术开发研究，其根本原因，在于ReID技术的潜在商业价值已得到行业巨头们的广泛认可。那么，ReID究竟是一种怎样的技术，它经历了怎样的发展，又将如何在商业应用上大展身手呢？
对此，4001澳门老百汇www网址CTO胡大鹏博士，在香港人工智能中心撰写了如下文章，对ReID技术的出现、发展、难点、方向，和人脸识别、视频结构化、计算机视觉学的关系，以及4001澳门老百汇www网址公司在ReID技术层面的研究方向、成果等，进行了深入浅出、生动直观的阐述。
胡大鹏，香港科技大学计算机科学博士。历任微软亚研院博士后研究员、香港中文大学研究员、香港科技大学助理教授。曾任ASTRI（香港应用科学研究院） 首席研究员，在机器视觉技术产业转化和应用开发方面有着丰富经验。
胡大鹏 4001澳门老百汇www网址CTO
ReID的出现：为“跨镜找人”而生
ReID 由以往没有太多人留意到现在开始有产品上的应用，经历了一段非常漫长的时间。由于最早期完全依赖于传统计算机视觉或机器学习的技术，所以基本上没有明显的突破。ReID 本身是一个非常难的问题，它是要从不同的视频之中，把同一个人识别出来。不同视频的光照条件、感兴趣区域的分辨率、角度的不同、遮挡普遍发生、穿着相近衣服的人等等，都会造成识别的困难。
ReID与人脸识别：产品化道路更曲折
首先，ReID 跟人脸识别，有着一个最大的不同。人脸的特征一般是有比较、有唯一性，而 ReID 在这一块是完全无法比拟的。特征的唯一性愈高，单靠这个特征去查找或定义一个人就会愈准确，也愈容易。所以，即使以往没有深度学习技术，人脸识别仍是可以做到一个很高水平的状态。当然，引入了深度学习之后，人脸识别这一块甚至超越人类。
但 ReID 则是一个完全不同的问题，因为它的特征唯一性不高，同时有很多环境及外在因素影响着。先不讨论行人的衣服换了怎么办，即使行人没换衣服，当你走进金融商业区，满街都是西装上班族，即使你不懂什么是特征向量，我相信你用肉眼也无法在远处从一群人之中把一个人精准找出来。
跨镜追踪ReID 就是在面对着这样的一个问题：监控摄像头挂在远处，看到一大堆行人自由移动，多个摄像头架在不同的地方看着不同的区域，区域之间一般没有重叠，而ReID的目标，就是要把同一个行人在不同的摄像头内，重识别出来。
这样的任务，在深度学习成为主流之前，接近不可能。所以，在学术圈之中，论文成果都是倾向于 proof-of-concept 而无法产品化。直到深度学习出现之后，所能提取的特征唯一性大大地提高了，才有了产品化的可能。
ReID 视频结构化 计算机视觉学
市场需求的出现，对ReID 的发展产生了最为重要的推动作用。当目标检测、分类、跟踪等技术都达到一定水平之后，结构化这个课题，在这三年间高度火热。结构化其实并不是一件新事物，在几十年前，计算机视觉学的学者本来就是有这个愿景。他们希望透过计算机视觉学的技术，把图片/视频内的东西完全分析并利用人工智能来理解场景内容。当中，分析的部分，就是结构化的广义说法。计算机视觉学的存在，本来就是为了这件事情，只是，因为每一个单一问题在以前看来都是极其困难的，所以才产生了不同的专门科目去针对性解决单一问题。
直至深度学习的出现，把很多以前无法做好的问题都做好了，计算机视觉学才不知不觉的回归到其原点来：整个视频的主要内容都能分解并被结构化起来。不过，当我们面对着如此之多的数据，另外的一些问题也产生了。首先，数据量本身已经太大，而重复量更大，资料之间即使有关连性，也无法自动配上。其次，当需要查找资料时，发现根本无从着手。要解决这些问题，其中一个有效的方法就是：ReID。
ReID: 让监控获得“大局观”
ReID 全写是 Re-identification，顾名思义，就是把物件重新辨认或识别出来。对于监控领域来说，刚才提到的两个问题，引申出来在实际应用上，就是希望把不同视频内的物体关联起来，并可以透过有效的方法把物体找出来。解决前者，一、能减少物件重复性；二、能改善跟踪；三、能分析物体在区域内的行动路径；四、能分析个体之间的互动关系。解决后者，能够在海量的数据之中有效地把某人提取出来。这些都是监控行业多年以来的需求，能做到这样，整个监控操作才完整，才能看到大局。
ReID现状：不完美之下，以应用创新
然而，到目前为止，跨镜追踪ReID技术仍然是不完美的，它最终的目的是要能达到 1-to-1 匹配的状态。可是，实际上是有误差的，而且，这个误差比起人脸识别技术上的要大得多，主要原因，便是前述的唯一性问题。另一个则是速度上的问题，要在产品上应用，快是必须的。在不完美之下，把技术应用到产品上，就要花很多功夫做应用创新。
与其他顶尖的同行一样，4001澳门老百汇www网址成立了自己的研究院（香港AI研究院），并投入了大量资源进行研究，在实际产品上，各方面的数据与同行各占优势。因为历史因素，4001澳门老百汇www网址的团队作业其实更为紧密，即使在单一算法上有不完美的地方，也能在整体全局之下产生优化。例如，检测、跟踪、特征提取等等环节，是互相紧扣而全局优化的。
典型的研究团队，其小组们都是各自做好自已的算法，在某一数据内刷出最高准确度。但这样的话，当算法拼在一起时，效能很多时候并不如理想。4001澳门老百汇www网址的观点始终是，单一算法需要做好的同时，我们也同样重视产品的最终形态，毕竟，这才是用户真正能接触到的部分，也决定了产品的实用性。算法团队成员之间的认真沟通、算法团队与工程团队之间紧密合作、算法与算法之间的磨合、算法与工程之间的磨合，加起来，才会是4001澳门老百汇www网址的产品。
因为算法都是互相协同的，4001澳门老百汇www网址的跨镜追踪 （Re-ID） 技术可以在Re-ID视频大数据结构化平台、图侦综合实战平台、视频图像研判平台、大数据合成作战平台等系统上真正用起来。4001澳门老百汇www网址的所有技术，包括了 ReID 技术，都是自己原创研发，技术上我们参考了现时最新的技术并从中再突破，而方向则是清晰无误地要以落地为优先。
ReID之生成：两种基本算法
说起“行人再识别”，也即Person Re-identification，最大的难点在于，行人是非刚体。意思是，人不像汽车那样，从任何角度任何时间上看都是同一个型态。当人在走路时，手和脚都在摆动，还往往伴随有其他动作。
面对这个问题，一般方法是把人的身体划分成不同部分，以不同的方法把这些部分检测出来，并进行局部特征提取。可是，任凭你怎样细化划分，该部分也会有某程度上的非刚体特性，这样仍是会对算法造成干扰。
另一种比较准确的方法是考虑对齐，就是说，把两张将要比对的图片，以某种方法先对齐好，例如相同的头部位置和脚部位置，并在匹配时只考虑有用的部分。当然，说起来是这么简单，实际算法要做到这回事是一件进阶的事情，因为这部分一般会内嵌到神经网络。
除此之外，业界一般会附加一些网络设计技巧再提高特征提取的准确度，例如使用多分支多任务网络，而最后再用 re-ranking来进一步提升准确度。
4001澳门老百汇www网址ReID算法创新：基于注意力架构的深度神经网络方案
4001澳门老百汇www网址所用的方法，概念上相近，都是尽可能考虑最重要的部分进行特征提取及比对。然而，我们提出基于注意力架构模型的深度神经网络方案来实现行人ReID。与传统的全局表征或设定好的局部分割不同，我们设计的主躯干网络不要求躯干位置的标注，模型能够从浅层视觉到高层语义的不同空间内自动捕捉关键区域，挖掘多尺度的注意力特征，自动实现行人肢体（如面部，上身及下身）的特征融合，对于姿态改变以及空间变化有着很好的鲁棒性，有效的完成行人搜索工作。
在4001澳门老百汇www网址在实际的产品则试时，发现即使不使用 re-ranking，对于 Market-1501 数据库，top-1 准确度也能达到 90%。虽然跟旷视的 94% 还是有差距，但不使用 re-ranking 也能达到这个水平，代表我们速度上会快很多，也同时减少计算资源的使用。原因是 re-ranking（例如现今常用的 k-recipical 方法）即使再简单，也需要消耗内存把某范围内的数据暂存，并进行分析和对比。而有不少算法是非常依赖 re-ranking 来达到高准确度。缺少了这个依赖，这使得我们的算法在实际产品内产生优势。
ReID的下一步：分析之后，是理解
4001澳门老百汇www网址AI研究院在未来会进一步投入资源去研究行人行为及车辆行为。正如之前所述，计算机视觉学的最原始想法就是分析和理解场景。分析，我们已经做得很不错，可是，结构化数据所代表的高阶义意及意思是什么？业界还未有很明确的方向，更不论是产品。
我们希望，透过行为分析，把理解这一块开一个窗口，使得结构化数据能再向前推进，令系统更有智慧。未来，并不单是人类去操作系统，而是系统有了理解能力之后，跟人类协作，为人类谋方便和幸福。
