活體檢測方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像處理和模式識別領(lǐng)域，特別涉及一種基于多模態(tài)的活體檢測方法 及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息安全的需求，在人臉識別系統(tǒng)中加入活體檢測的功能受到越來越多的關(guān) 注。常見的人臉攻擊形式包括照片、視頻播放和3D模型。其中，照片和視頻播放是最常見 的攻擊方式，人們可以從移動(dòng)設(shè)備或者監(jiān)控?cái)z像頭中輕易地獲取合法用戶的相關(guān)資料。為 識別上述三種人臉攻擊形式，出現(xiàn)了不同的活體檢測方法：基于運(yùn)動(dòng)的方法、基于紋理的方 法和融合的方法。
[0003] 基于運(yùn)動(dòng)的方法主要分析圖像幀序列的運(yùn)動(dòng)趨勢。但是這種基于運(yùn)動(dòng)的方法需要 對圖像的背景或者用戶的無意識動(dòng)作進(jìn)行判定，計(jì)算方法復(fù)雜。
[0004] 基于紋理的方法通過找出單幀真實(shí)人臉與欺騙人臉的之間的顯著性區(qū)分特征，進(jìn) 而進(jìn)行活體判斷。因?yàn)槠垓_人臉在二次獲取的過程中產(chǎn)生質(zhì)量下降、模糊等微紋理的變化， 所以基于紋理的方法利用該微紋理的變化，但是基于紋理的方法只能較好地處理低分辨率 的打印照片攻擊，對高清照片無效，很容易產(chǎn)生誤判或者判斷失效。
[0005] 目前，基于上述兩種方法的優(yōu)勢和劣勢，越來越多的研究者們把目光投向了基于 運(yùn)動(dòng)和紋理的融合策略中，通過互補(bǔ)優(yōu)勢達(dá)到抵御多種攻擊形式的目的。例如，從非剛體 運(yùn)動(dòng)、人臉背景一致性和圖像帶波效應(yīng)三個(gè)方面進(jìn)行分析，并通過回歸模型進(jìn)行分?jǐn)?shù)層 (score-level)融合。此種方法僅是人臉被動(dòng)識別，無法有效防范攻擊行為，安全性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明在考慮現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷的基礎(chǔ)上，提供一種能夠有效地抵御打印照 片、視頻播放和3D人臉模型的攻擊，同時(shí)還提高了活體檢測的效率和準(zhǔn)確率的活體檢測方 法和裝置。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種活體檢測裝置，包括：
[0008] 圖像采集單元，用于采集一定數(shù)量的匹配人臉圖像及匹配舌苔圖像構(gòu)成舌苔圖像 集合以及人臉圖像集合，以及在活體檢測時(shí)用于獲取待測用戶的待測人臉圖像及待測舌苔 圖像；
[0009] 集合建立單元，用于建立人臉圖像集合、舌苔圖像集合以及第一指令集合、第二指 令集合；
[0010] 身份認(rèn)證單元，用于在進(jìn)行待測用戶的活體檢測時(shí)，對所述待測人臉圖像進(jìn)行匹 配，以進(jìn)行待測用戶的身份認(rèn)證；
[0011] 舌苔圖像匹配單元，用于在所述待測用戶的身份認(rèn)證通過后，根據(jù)通過上述身份 認(rèn)證的待測用戶的待測舌苔圖像與所述舌苔圖像集合中的舌苔，并對該待測舌苔圖像進(jìn)行 匹配，以進(jìn)行待測用戶的活體判斷；
[0012] 指令發(fā)出及檢測單元，用于向待測用戶發(fā)出指令，該指令包括伸出舌頭的指令、第 一指令集合中的第一指令、以及第二指令集合中的第二指令；并用于檢測待測用戶是否完 成了第一指令和第二指令；以及
[0013] 活體判斷單元，根據(jù)舌苔圖像匹配單元及指令發(fā)出及檢測單元的輸出對待測用戶 是否為活體進(jìn)行判斷；
[0014] 其中，若所述待測舌苔圖像匹配成功，則指令發(fā)出及檢測單元相繼發(fā)出第一指令 和第二指令，并且若檢測到待測用戶完成了該第一指令和第二指令指示的動(dòng)作，則活體判 斷單元輸出待測用戶為活體的判斷結(jié)果；并且
[0015] 其中，第一指令與第二指令為指示不同的生物模態(tài)動(dòng)作的指令。
[0016] 進(jìn)一步地，在進(jìn)行待測用戶的活體檢測時(shí)，身份認(rèn)證單元首先進(jìn)行人臉圖像的檢 測，再將檢測到的待測人臉圖像與所述人臉圖像集合中的匹配人臉圖像進(jìn)行匹配，以進(jìn)行 待測用戶的身份認(rèn)證。
[0017] 進(jìn)一步地，在進(jìn)行待測用戶的活體檢測時(shí)，舌苔圖像匹配單元首先進(jìn)行待測用戶 的待測舌苔圖像進(jìn)行檢測，再將檢測到的待測舌苔圖像與所述舌苔圖像集合中的匹配舌苔 圖像進(jìn)行匹配，以進(jìn)行活體檢測。
[0018] 進(jìn)一步地，指令發(fā)出及檢測單元具有語音輸出、輸入模塊和/或手寫輸入及顯示 豐旲塊。
[0019] 進(jìn)一步地，若所述待測舌苔圖像匹配成功，則指令發(fā)出及檢測單元發(fā)出第一指令， 并檢測待測用戶是否完成第一指令指示的動(dòng)作；
[0020] 若是，則指令發(fā)出及檢測單元發(fā)出第二指令，并且檢測待測用戶是否完成該第二 指令指示的動(dòng)作；
[0021] 若是，則活體判斷單元輸出待測用戶為活體的判斷結(jié)果。
[0022] 進(jìn)一步地，第一指令集合為面部動(dòng)作集合、手寫輸入集合和語音集合中的一種，以 及第二指令集合為面部動(dòng)作集合、手寫輸入集合和語音集合中的另一種。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種活體檢測方法，包括：
[0024] 集合建立步驟S1 :建立用戶舌苔圖像集合、人臉圖像集合以及第一指令集合和第 ^?指令集合；
[0025] 身份認(rèn)證步驟S2 :在進(jìn)行待測用戶的檢測時(shí)，采集待測用戶的待測人臉圖像，并 與上述人臉圖像集合中的匹配人臉圖像進(jìn)行匹配，以進(jìn)行待測用戶的身份認(rèn)證；
[0026] 舌苔圖像匹配步驟S3 :向通過上述身份認(rèn)證的待測用戶發(fā)出伸出舌頭的指令，獲 取其待測舌苔圖像，并與上述舌苔圖像集合中的匹配舌苔圖像進(jìn)行匹配，若匹配成功，則執(zhí) 行步驟S4 ;
[0027] 第一動(dòng)作匹配步驟S4 :向用戶發(fā)出第一指令集合中的一個(gè)或多個(gè)第一指令，并檢 測用戶是否完成該第一指令指示的動(dòng)作，若完成，則執(zhí)行下一步驟S5 ;
[0028] 第二動(dòng)作匹配步驟S5 :向用戶發(fā)出第二指令集合中的一個(gè)或多個(gè)第二指令，并檢 測用戶是否完成該第二指令指示的動(dòng)作，若完成，則判斷為活體；
[0029] 其中，第一指令與第二指令為指示不同的生物模態(tài)動(dòng)作的指令。
[0030] 進(jìn)一步地，第一指令集合為面部動(dòng)作集合、手寫輸入集合和語音集合中的一種，以 及第二指令集合為面部動(dòng)作集合、手寫輸入集合和語音集合中的另一種。
[0031] 進(jìn)一步地，人臉圖像集合中的匹配人臉圖像包括所有待測用戶的正面或者側(cè)面人 臉圖像。
[0032] 進(jìn)一步地，所述舌苔圖像匹配步驟S3中若匹配不成功，則輸出結(jié)果為非活體的判 斷結(jié)果。
[0033] 進(jìn)一步地，若第一動(dòng)作匹配步驟S4中檢測用戶未完成第一指令指示的動(dòng)作，則輸 出結(jié)果為非活體的判斷結(jié)果。
[0034] 進(jìn)一步地，若第二動(dòng)作匹配步驟S5中檢測用戶未完成該第二指令指示的動(dòng)作，則 輸出為非活體的判斷結(jié)果。
【附圖說明】
[0035] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，其說 明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0036] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的活體檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0037] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的活體檢測方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及 相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一 部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做 出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0039] 首先結(jié)合圖1說明根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的活體檢測裝置。如圖1所示，所述 裝置包括：圖像采集單元1、集合建立單元2、身份認(rèn)證單元3、舌苔圖像匹配單元4、指令發(fā) 出及檢測單元5、以及活體判斷單元6。下面分別說明該活體檢測裝置的各個(gè)部分。
[0040] 圖像采集單元1 :進(jìn)行活體檢測之前，首先需建立待測用戶的舌苔圖像集合以及 人臉圖像集合。利用該圖像采集單元1采集一定數(shù)量的匹配人臉圖像及匹配舌苔圖像構(gòu)成 舌苔圖像集合以及人臉圖像集合，用于后續(xù)的圖像匹配的基礎(chǔ)。圖像采集單元1還用于在 檢測時(shí)獲取待測用戶的待測人臉圖像及待測舌苔圖像。該圖像采集單元1支持各種圖像采 集設(shè)備，包括但不限于攝像機(jī)、USB攝像頭、筆記本電腦自帶攝像頭、移動(dòng)終端（例如，手機(jī)、 平板電腦）自帶攝像頭等。此外，該圖像采集單元的數(shù)量可以僅為一個(gè)。
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