數碼高空搜索現代大海撈針
圖：黃健康博士親自登上定翼機測試最新搜救系統
□科幻電影中未來機械戰士所使用的「電子眼」，將會成為香港飛行服務隊高空搜索的新武器。中文大學近日秘密研究，將計算機識別技術（Computer Vision）應用在高空飛行的搜索任務，方便拯救隊成員在百米高空上「大海撈針」，如果正式落實使用，香港將會成為全球首個地區，使用「電子眼」科技尋找海事遇險者的地方。\本報記者 官漢傑
每當出現海難事故，飛行拯救隊將會即時出動，駕駛飛機到大海上空盤旋，從幾百米高空用一雙「眼睛」，在茫茫大海上靠「目力」尋找遇事者，可說是成語「大海撈針」的後現代版本。
不過，隨着電腦視覺系統的識別技術發展，哪怕是大海中的一個小丁點，也可以輕鬆精確地找到，而香港更有可能成為世界上，率先使用識別技術搜救的地區。
事實上，在今屆北京奧運會上，由計算機識別技術發展而生的人臉識別技術經已大放異彩，在奧運村保安工作上，可瞬間捕獲面部細節特徵，免去繁瑣核實身份的手續，讓「人文奧運」在高科技下順利實現。科學家指出，人臉識別技術用途廣泛，除了「認人」之外，還可以用來「救人」，拯救在大海中漂浮的遇險者。
而香港普羅消費者對於計算機識別技術的認識，可以簡單用：「FD」（Face Detection）來表示，即是我們手上最新款數碼相機所使用的「人臉識別技術」，可以同一時間高速鎖定多達15張面孔。在日本相機界最新的技術層次，更提升至「笑容識別」，當被攝者呈現「笑容」的一刻，相機即會自動拍攝。自始之後，要留住美好笑容的一刻，科技也可以代勞了。
不過，「人臉識別技術」的廣泛用途，又豈止在數碼攝影般簡單呢？在香港，人臉識別技術已有最新發展，本地電子工程科學家正着手研究，使用上述科技協助享負盛名的香港飛行服務隊，在茫茫大海的千米高空上，更準確、更快速地，搜索海難的生還者，毋須再單靠人體的「肉眼」，以最古老的方法：「目力」，進行高空搜索。
中文大學計算機科學及工程學系黃健康博士，是本地研究「電腦視覺系統」的權威，近日獲香港飛行服務隊的邀請，就高空電子搜索系統進行研究，並已取得一定成績，目前正在試驗階段。測試方法是從高空投擲一件近似救生伐的「橙色」漂浮物到南中國海，而飛行服務隊的定翼飛機在幾百米高空上搜索，利用數碼影像進行數據分析，像科幻小說中未來機械戰士的「電子眼」一樣，快速而準確地鎖定目標，並可得出距離和坐標等數據。
高空鎖定橙色漂浮物
黃博士說，「電腦視覺系統」，即是「Computer Vision」，又稱為「計算機視覺」，可以說是人工智能（A.I.）的視覺部分。他舉例說，就像民用數碼相機的「人臉識別技術」一樣，主要是透過相機鏡頭和CCD感光元件，經數據分析後，即可以鎖定「人臉」或「笑容」。在香港，多家高等學會亦正着手研究有關科技和應用範圍，曾經發表過的學術論文，在國際之間亦獲得承認。每年在美國舉行的國際學術會議上，科學家都會在會上發表當年的研究成果。
事實上，「電腦視覺系統」的應用範圍相當廣泛，包括保安、國防、測量、航天、攝影等；在今屆北京奧運會上，人臉識別技術可謂大放異彩，在奧運村保安工作上，透過鏡頭和數據分析，一瞬間即能捕獲面部細節特徵，免去繁瑣核實身份的手續，讓「人文奧運」在高科技下順利實現。
「在小型機械人應用上，我用了4個攝影鏡頭，追住（鎖定）一個人，即可以知道機械人與景物之間的距離。」黃博士解釋說，他所採用的是視覺的方法，精確計算出彼此之間的距離，像德國徠卡M型相機，所使用的「Rangefinder」（旁軸測距，即光學測距儀）一樣，不過，最新科技所使用的，並不是傳統的光學設計，而是同時運用多個鏡頭，以數碼三維立體影像方式，即時分析數據而得出精準的距離和結果。
以傳統「旁軸測距」為例，我們需要精密的光學系統，運用測距系統內的基線，以幾何方式求得目標的距離。但「電腦視覺系統」則完全不同了，可以說是影像的再生和重組。
提高大海搜索命中率
「基本上是人眼看到的，都能夠『Work』（有效），現時所用的立體重現系統，可以說是「3D」（三維）的重組方法，如果是用上了更多鏡頭，現論上是可以像昆蟲的複眼一樣，可以同時睇到360度的眼物，再加以分析。」黃博士又說，他們已經做了很多有關「鏡頭」的研究，由於「Camera」又便宜又好用，相信未來能夠發展的空間，會比現時想像的還要寬闊得多！
「目前我們正負責了一個重大計劃，會幫香港飛行服務隊研究一個嶄新的搜索系統，利用電腦視覺系統科技，進行高空搜索。」
黃博士說：「請大家試想想：飛機的航行速度高、擁有一定的距離、搜索目標只是一小點、長時間使用眼睛會疲累等等因素下，若要用『肉眼』靠目力作長達3至6小時的高空搜索，會有一定的難度；因此，飛行服務隊的希望可以借新科技，減輕工作壓力，提高大海搜索的命中率。」
「他們的要求是要在大海中，找到一小點『橙色』，即是救生衣，最好能夠做到80至90%的命中率！」黃博士又說，目前測試的方法是將一部數碼相機放在飛行服務隊的『定翼飛機』之上，連續進行高空監察，成本可以很高，但礙於手上資源有限，暫時是使用一般的消費級數碼相機進行改裝，曾經試過的型號，例如：擁有12.1百萬像素的佳能Powershot S5 IS 數碼防震相機，售價約三千多港元。至於數碼單鏡反光機（DSLR），黃博士指，首先要解決反光板的問題，所以不適用於連續監察，除非日後有更新的相機科技（例如：固定反光鏡板等）。
