武汉大学团队研发出能避监控的“隐身衣”
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2022
12/05
09:24

“InvisDefense隐身衣”示意图 通讯员供图

□楚天都市报极目新闻记者 柯称 通讯员 吴江龙

拥有一件隐身衣,是很多小说、电影里的桥段,也是许多孩子的梦想。11月27日,“华为杯”第一届中国研究生网络安全创新大赛落幕,武汉大学获5项一等奖,获奖数居全国高校首位。武大获奖项目中有一项名为“InvisDefense隐身衣”引起了极目新闻记者的注意。据介绍,这套“隐身衣”主要是对付机器识别,可在机器视觉下隐身,用以保护人身安全。

用算法来对抗算法

武大官方新闻上是这样介绍“InvisDefense隐身衣”的:InvisDefense提供全天候的隐身防御。白天场景,特制的迷彩图案有效地干扰视觉神经网络,使其失明。夜间场景,InvisDefense在衣服内部嵌入温控材料,实现在红外热成像下的隐身,可在机器视觉下隐身用以保护人身安全。

一般人可能看不太懂。“视觉神经网络指的是人工智能识别,而不是人类的肉眼识别。比如现在很多视频监控设备都有行人检测功能,智能汽车也可以识别行人、道路、障碍。”InvisDefense研发团队指导教师、武汉大学计算机学院教授王正解释。

王正说,人们都知道,穿上迷彩服可以让自己不容易被人看到,但计算机视觉还是可以很容易地识别,因为它是靠算法“看见”。于是,研究计算机视觉的王正想到,通过新的算法来设计一种迷彩纹路,让目前常用的行人检测的方法失效,“通俗地说就是摄像头可以拍到你,但判断不出你是人类。”

对于夜间模式,目前计算机视觉常用的是红外热成像来判断。与之对抗的办法是在“隐身衣”内装一些温控装置,有的是提高温度,有的是降低温度,就可使计算机难以通过热成像图案判断出扫瞄对象。

七百次失败终成功

2020年在海外留学期间,王正就有了初步想法,并一直在做这方面的理论研究。将理论变为现实的,是他带的研究生团队:武大计算机学院博士生卫慧、国家网络安全学院硕士生李柱波、戴书钰,以及经济与管理学院硕士生菅泽华。

卫慧介绍,他从2021年开始跟着导师做“隐身衣”研究,今年8月开始组队备战这次比赛。负责核心算法和设计的他说,想要实现“隐身衣”的理论并不容易,“首先要解决的是一种平衡,比如说,你拿着一个大色块挡在身前,确实可以骗过摄像头,但骗不过人眼,反而会特别显眼。所以,我们要通过算法设计出最不‘显眼’却能让计算机视觉失效的图案。”为了找到这种平衡,团队成员不断通过电脑模拟,3个月内经历了近七百次失败,才取得理想的结果。

另一个难点是实现昼夜兼容。团队的目标就是找到成本最经济的方案,因此一开始试验的是暖宝宝和降温贴。改变局部温度后,还要计算出怎样的排列方式,能成功干扰计算机视觉识别。通过团队的测试视频可以看到,最终只需要在上衣内,安装4处不规则形状的温控装置,就可以让红外成像识别“失明”。

目前,“InvisDefense隐身衣”项目已有两项专利申请被受理。该项目实际应用前景如何?王正认为,该技术将有助于反向促进人工智能模型安全性的提升,也可为我国国防事业作出贡献,如研制“隐身军服”等。据介绍,“InvisDefense隐身衣”目前一套的成本仅约500元。

来源: 荆楚网
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