依据中国产学研合作促进会科技创新奖推荐评审工作相关规定以及《2024年中国产学研合作促进会科技创新奖申报通知》相关文件的要求，对2024年中国产学研合作促进会科技创新奖-创新成果奖申报项目进行公示，公示时间2024年10月23日至2024年10月25日。

一、项目名称

民航智慧安保技术产学研协同创新与规模化应用实践

二、主要完成人

石宇¹、郝晓峰²、赵亮²、陈颖³、周祥东³、张伟东²、张丽君¹、程俊³、陈嘉翼³

三、主要完成单位及提名等级

1.中国科学院重庆绿色智能技术研究院

2.内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司

3.中科弘拓（苏州）智能科技有限公司

提名一等奖

四、项目简介

1.项目背景与意义

民航机场作为国家交通运输体系的重要基石，其安全稳定的运营直接关系到国家经济的稳健发展和社会秩序的和谐稳定。随着经济的蓬勃发展，人民生活水平的显著提升，航空出行已成为商务与旅游的重要选择，机场客流量因此持续攀升，2023年，民航全行业运输总周转量1188.34亿吨公里、旅客运输量61957.64万人次、货邮运输量735.38万吨，运输起飞架次492.19万架次。这对机场的运营能力提出了更高要求。为应对这一挑战，民航部门正加速推进机场基础设施建设，并积极运用大数据、人工智能等前沿技术，构建“智慧机场”，以期在提升安全裕度、运行效率、管理效能和服务水平方面取得显著成效，满足旅客对安全、便捷、舒适航空出行的需求。

然而，当前民航安保信息化建设仍存在诸多痛点。对于民航安全监管方而言，提升安全监管能力、实现事前预警、事中监控、事后客观评价和有效追踪的需求迫切；对于机场而言，如何在提质增效的同时降低成本，减少人工作业，提高智能设备的使用效率，成为亟待解决的问题；对于旅客而言，随着生活水平的提高，对航空服务的便捷性、公平性和多样化、品质化的期待也日益增长。民航机场安全防范裕度与企业运行效率的矛盾极为突出，面临前所未有的挑战。

为解决上述问题，中国科学院重庆绿色智能技术研究院（以下简称“重庆研究院”）依托弘光专项、先导专项等国家重点项目，联合内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司、中科弘拓（苏州）智能科技有限公司（以下简称“中科弘拓”），持续开展民航智慧安保技术产学研协同创新与规模化应用实践。通过联合协作进行理论研究与技术攻关、先进设备研制及系统性解决方案研发，紧紧围绕“信息化数字化智能化、加快发展民航新质生产力”的主体，旨在用人工智能技术实现民航“出行一张脸、物流一张单、通关一次检、运行一张网、监管一平台”的目标，为民航重要生产运行系统构筑了安全的防线的同时，提质增效，降低运营成本。

2.主要内容与指标

项目团队已建立适应主流平台的各类深度神经网络、自适应增强学习、预训练数据生成等算法的基础算法库和高效通用训练平台，可根据实际需求，通过少量数据在短时间内训练出各类智能感知模型，再通过现场使用迭代优化升级，使算法达到国内或国际领先水平。以下列举几项目前已达到国际领先水平的创新性关键智能感知和认知技术：

①适应复杂环境的高效精准人脸识别

针对机场安检等应用场景对身份认证技术的效率和可信度要求高，现场照片易受光照、角度、表情等因素的影响，证件照片分辨率低且与现场人脸存在年龄差距等问题，全链条优化设计人脸识别关键技术模块。利用多尺度显著子区域网络，实现多姿态、多尺度、非配合条件下的人脸检测；利用人脸面部特征解析自适应模型和联合贝叶斯概率算法，实现3D人脸、摄像机图片、红外图片等跨媒介人脸面部特征解析；利用轻量级多因素回归实现图像清晰度、光照、角度等多因素混杂条件下的人脸质量评估；利用多场景同域迁移网络，实现开放环境多因素影响下人脸特征提取与比对；利用半监督学习和隐变量分析的跨领域自适应算法，缩小不同场景下相同身份人脸图像之间的数据分布差异，实现小样本训练条件下人脸身份的准确识别；利用深度注意机制的人脸正则化算法，减少拍摄角度、图像抖动带来的干扰。上述关键技术模块均使用轻量级网络进行设计并针对低算力边缘设备进行优化，可实现不同平台上的高效可靠运行，识别准确率超过99%。

②视频帧人脸自动对齐和防欺骗活体检测

活体检测是指辨别当前所采集图像或视频中的人脸是活体人脸（有生命的真实人脸）还是假体人脸（冒充真人身份的仿造人脸），防止人脸信息冒用。针对假体人脸获取容易、种类繁多、不易辨别，以及传统方法需要用户配合完成指定动作，存在体验感差等问题，设计监督空间变换网络和误差驱动学习算法，对不同数据集目标框人脸图片进行训练学习和误差归一化处理，保证不同数据集样本标注结果的均衡性与一致性，实现视频帧人脸图片目标框自动标注对齐；采用基于对抗网络结构的图像转化模型、采用监督空间变换网络和梯度下降法构建活体检测分类模型并进行特征提取；根据多帧图像中多次人脸区域位置变化，进行归并处理和关键帧拆分，采用单帧模型并行运算提高活体人脸和伪造人脸检测效率。视频图像人脸对齐平均误差可达5%，活体检测半错率可达6%。

③密集场景大规模人体目标检测及姿态估计

密集场景下的大规模人体快速准确目标检测及姿态估计是推动机场等公共场所人群行为分析（例如逆行、尾随、越界、异常聚集等）与安全管控等应用的关键支撑技术。针对密集场景下存在的人体目标严重自遮挡与互遮挡、姿态多样、光照变化大、背景复杂及数据分布不均等问题，基于自监督学习、强化学习、生成对抗网络等技术，解决高密度人群数据稀缺难题，增强模型的泛化能力；基于光流、视频粒子流追踪、时空梯度检测等技术，实现密集场景下人体目标的实时动态检测；基于多头注意力机制、深度语义图编码器、扩散模型等技术，深入挖掘和学习大规模人体目标的表征性特征表达，提升模型对复杂环境的适应性和准确性。通过构建密集场景大规模人体目标检测及姿态估计的系统化解决方案，以期在复杂场景下实现大规模人体目标及其姿态的高效、精确预测，为公共安全领域提供强有力的技术支撑。

3.经济社会效益

经济效益指标的有关说明：

2021-2023年，中国科学院重庆绿色智能技术研究院签订合同共785.96万，21年合同金额756.16万、22年合同金额25万、23年合同金额4.8万，收入分别为87.16万、640万、4.8万；中科弘拓（苏州）智能科技有限公司签订合同共662.23万，21年合同金额0万、22年合同金额0万、23年合同金额662.23万，收入分别为0万、0万、403.03万；合同金额共计1448.19万，合计收入分别为87.16万、640万、407.83万。

2021-2023年，中国科学院重庆绿色智能技术研究院税收为0万，中科弘拓（苏州）智能科技有限公司税收分别为0万、0.03万、15.13万。

2021-2023年，内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司每年节支800万，共节支2400万。

社会效益情况：

“安检认证比对辅助验证系统”在全国70余家机场618条安检通道进行试用，独创的双屏模式已成为民航安检人脸验证的标准工作模式，带动了人脸识别技术在机场安防领域应用的新模式和智慧机场建设热潮，实现了从事前到事后、从个体到组织、从局部到系统的机场安保智能化管理，减少了冒用他人身份证件过检、控制区内互换机票等违规违法行为的发生，使民航安保部门能够更有力地配合公共安全和国土安全部门在治安、追逃和反恐等方面的执法行动，防止受控人员登机，提高了机场反恐处突能力和国土安全水平，保障了民航空域安全。数据表明，项目成果极大地提升了机场空防安全裕度。以广州白云国际机场为例，该机场在应用“安检人脸识别辅助验证系统”五个月内累计查获16宗企图持用他人证件乘机事件，而往年同期仅查获1宗类似事件；在厦门高崎国际机场，启用该设备仅6天就连续查获9宗企图持用他人证件乘机事件，几乎每天都有2名冒用证件的不法人员落网。在大多数机场身份证件冒用行为的检出率较人工检查提升接近50%。新华网、CCTV13等权威媒体进行报道，并指出：民航安检人脸识别辅助验证系统的使用，有效减少了机场安检中的违规使用身份证件过检行为。项目成果被写入中国科学院2018年度工作会议报告。被认可为以关键核心技术为相关产业转型升级、为经济社会发展、科技进步和国家安全作出重大贡献的代表性成果。项目团队荣获2018年度中国科学院科技促进发展奖，社会影响力显著。

“人工辅助验证智慧安保系统”，实现了机场安检全流程智能化，实现旅客“一脸通关”，提升安全并节约人力，推动了机场的智慧化变革。中国科学报、科技日报等媒体进行报道，称赞为：“平安出行的幕后英雄”。民航华北地区管理局评价其：“推动了机场安检流程的智能化变革，在智慧机场建设的道路上迈出了坚实的一步；自中国科学院与民航局建立全面战略合作以来落地的第一个标杆项目，是纯国有技术的一次成功自主创新。”民航内蒙古监管局高度重视该项目落地，要求加快推进该系统在辖区内所有机场全面落地应用。2020年初，系统获得了国内首张“在人工辅助验证模式下，可不再设置安检员验证检查岗位”的民航局批复，极大推动了机场安检流程的智能化变革。成果的落地应用，推动中科院与民航局达成全面战略合作，为智慧安防、教育等带来创新，系统的研发应用及推广作为两年间我国科研信息化的重大成果、成功经验和典型案例写入《中国科研信息化蓝皮书2020》。2020年5月，系统相关成果登上科技部期刊《科技成果管理与研究杂志》封面。2020年底，项目荣获中国科技产业化促进会科学技术奖科技创新奖二等奖。

“机场智慧安保解决方案及系统”成功申报苏州高新区狮山科技创新创业领军人才项目中的“创业领军人才（孵化）”项目和2023年姑苏创新创业领军人才项目，成功入选《苏州市信息技术创新产品应用推广目录》。

全国政协副主席万钢、民航局局长冯正霖、副局长吕尔学、公安局局长魏亚军等对相关成果给予了肯定。中科院白春礼院长、张亚平副院长、张涛副院长、相里斌副院长等院领导和相关局领导对项目成果予以重要批示和关心。

项目成果获得了包括中央电视台、人民网、新华网、央广网、环球网、科技日报、中国科技网、科学网、东方卫视、重庆电视台等央级媒体、行业重点媒体及地方重点媒体累计394家媒体的近千次宣传报道。

国际民航组织先后数次考察、访问并参观了项目成果，在中科院曼谷创新合作中心的协助下，项目团队已与泰国机场集团进行技术对接，面向国家“一带一路”战略，输出先进的人工智能产品。

五、主要完成人情况表

第一完成人姓名：石宇

技术职称：正高级工程师

工作单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

完成单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

对项目的贡献：项目负责人，技术研究，应用推广

第二完成人姓名：郝晓峰

技术职称：工程师

工作单位：内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司

完成单位：内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司

对项目的贡献：项目落地应用

第三完成人姓名：赵亮

技术职称：高级工程师

工作单位：内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司

完成单位：内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司

对项目的贡献：项目落地应用

第四完成人姓名：陈颖

技术职称：无

工作单位：中科弘拓（苏州）智能科技有限公司

完成单位：中科弘拓（苏州）智能科技有限公司

对项目的贡献：项目市场化应用推广

第五完成人姓名：周祥东

技术职称：研究员

工作单位：中科弘拓（苏州）智能科技有限公司

完成单位：中科弘拓（苏州）智能科技有限公司

对项目的贡献：项目技术研发

第六完成人姓名：张伟东

技术职称：中级工程师

工作单位：内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司

完成单位：内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司

对项目的贡献：项目落地应用

第七完成人姓名：张丽君

技术职称：助理研究员

工作单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

完成单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

对项目的贡献：项目技术研发

第八完成人姓名：程俊

技术职称：高级工程师

工作单位：中科弘拓（苏州）智能科技有限公司

完成单位：中科弘拓（苏州）智能科技有限公司

对项目的贡献：项目产品开发

第九完成人姓名：陈嘉翼

技术职称：中级工程师

工作单位：中科弘拓（苏州）智能科技有限公司

完成单位：中科弘拓（苏州）智能科技有限公司

对项目的贡献：项目技术研发

六、代表性成果目录

发明专利：

1．202010870462.4一种基于人脸视频关键帧的活体检测方法；

2．201910707079.4一种基于双目图像的非交互式人脸活体检测方法及系统；

3．201610906338.2基于神经网络的人脸检测模型的训练、人脸检测方法及系统；

4．202010149626.4基于图像检测的目标框预估方法、系统、设备及介质；

5．201910221151.2一种基于近红外单目摄像的活体检测方法及系统；

6．202010033574.4图像矫正方法、不规则文本识别方法、装置、存储介质和设备；

7．201910143301.2一种用于登机牌信息验证的文字检测识别方法；

8．201711251399.0一种卷积神经网络的跨领域面部特征解析方法；

科技论文：

9．Robust Face Alignment via Deep Progressive Reinitialization and Adaptive Error-driven Learning.IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machin,2021, 44(9): 5488-5502；

10．Adversarial Learning Domain-Invariant Conditional Features for Robust Face Anti-spoofing. International Journal of Computer Vision. International Journal of Computer Vision.2023, 131: 1680–1703;

11．ESMformer: Error-aware Self-supervised Transformer for Multi-view 3D Human Pose Estimation.Pattern Recognition,2025:158；

12．Latent face model for across-media face recognition.Neurocomputing,2016, 216: 735-745；

13．Multilevel fusing paired visible light and near-infrared spectral images for face anti-spoofing.Pattern Recognition Letters，2019, 128: 30-37；

14．Multi-View Face Recognition Via Well-Advised Pose Normalization Network .IEEE Access，2020, 8: 66400-66410；

15．Hierarchical Spatial-temporal Adaptive Graph Fusion for Monocular 3D Human Pose Estimation.IEEE Signal Processing Letters，2024, 31: 61-65；

16．Face anti-spoofing with generated near-infrared images.MULTIMEDIA TOOLS AND APPLICATIONS,2020, 79: 21299-21323；

17．Efficient Hierarchical Multi-view Fusion Transformer for 3D Human Pose Estimation.Proceedings of the 31st ACM International Conference on Multimedia,2023: 7512–7520。

18．Deep Semantic Graph Transformer for Multi-view 3D Human Pose Estimation.The 38th Annual AAAI Conference on Artificial Intelligence，2024, 38(7): 7205-7214；

本材料公示期内（2024年10月23日至2024年10月25日。），任何单位或个人对公示项目的创造性、先进性、适用性及推荐材料的真实性和项目主要完成单位持有异议的，可以书面形式向科技处提出，并提供必要的证明材料。为便于核实查证，确保实事求是、客观公正地处理异议，提出异议的单位或者个人应当表明真实身份，并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议，不予受理。

特此公示。

联系单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院科技处

通讯地址：重庆市北碚区方正大道266号

联系电话：023-65935678

联 系 人：孙萌

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