活體檢測(cè)方法、活體檢測(cè)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本公開涉及活體檢測(cè)領(lǐng)域,更具體地,本公開涉及能夠?qū)崿F(xiàn)人體活體檢測(cè)的活體 檢測(cè)方法、活體檢測(cè)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,人臉識(shí)別系統(tǒng)越來(lái)越多地應(yīng)用于安防、金融等領(lǐng)域中需要身份驗(yàn)證的場(chǎng)景, 諸如銀行遠(yuǎn)程開戶、門禁系統(tǒng)、遠(yuǎn)程交易操作驗(yàn)證等。在這些高安全級(jí)別的應(yīng)用領(lǐng)域中,除 了確保被驗(yàn)證者的人臉相似度符合數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的底庫(kù)數(shù)據(jù)外,首先需要被驗(yàn)證者是一個(gè) 合法的生物活體。也就是說(shuō),人臉識(shí)別系統(tǒng)需要能夠防范攻擊者使用照片、3D人臉模型或者 面具等方式進(jìn)行攻擊。
[0003] 解決上述問(wèn)題的方法通常稱為活體檢測(cè),其目的是判斷獲取到的生物特征是否來(lái) 自一個(gè)有生命、在現(xiàn)場(chǎng)的、真實(shí)的人。目前市場(chǎng)上的技術(shù)產(chǎn)品中還沒(méi)有公認(rèn)成熟的活體驗(yàn)證 方案,已有的活體檢測(cè)技術(shù)要么依賴特殊的硬件設(shè)備(諸如紅外相機(jī)、深度相機(jī)),要么只能 防范簡(jiǎn)單的靜態(tài)照片攻擊。此外,現(xiàn)有的活體檢測(cè)系統(tǒng)大多是配合式的,即需要被測(cè)試人員 根據(jù)系統(tǒng)指示做出相應(yīng)動(dòng)作或者停留在原地不動(dòng)一段時(shí)間,如此將影響用戶體驗(yàn)和活體檢 測(cè)效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 鑒于上述問(wèn)題而提出了本公開。本公開提供了一種活體檢測(cè)方法、活體檢測(cè)系統(tǒng) 以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,其基于人體皮膚對(duì)于光產(chǎn)生亞表面散射,從而在接收到光線后會(huì)產(chǎn) 生較大的光斑,而照片、屏幕、面具等物品的亞表面散射相比之下很弱,只會(huì)形成較小光斑 的原理,實(shí)現(xiàn)了一種非配合式活體檢測(cè),從而有效地區(qū)分出正常用戶與照片、視頻和面具攻 擊者,并且無(wú)需用戶的特殊配合,增加了活體檢測(cè)系統(tǒng)的安全性和易用度。
[0005] 根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,提供了一種活體檢測(cè)方法,包括:使用激光光源照射待 檢測(cè)對(duì)象的臉部;捕獲經(jīng)由所述激光光源照射的待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像;計(jì)算所述待檢 測(cè)對(duì)象的臉部的圖像的光斑面積;以及比較所述光斑面積與第一預(yù)定面積閾值,如果所述 光斑面積大于所述第一預(yù)定面積閾值,則確定所述待檢測(cè)對(duì)象為活體。
[0006] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,其中所述計(jì)算所述待檢測(cè)對(duì)象 的臉部的圖像的光斑面積包括:獲取所述待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像的圖像矩陣數(shù)據(jù);基于 第一預(yù)定灰度閾值,對(duì)所述圖像矩陣數(shù)據(jù)執(zhí)行二值化轉(zhuǎn)換,以將所述圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有 大于等于所述第一預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第一灰度值的第一類像素點(diǎn),將 所述圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有小于所述第一預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第二灰度 值的第二類像素點(diǎn),獲得第一二值化圖像矩陣數(shù)據(jù),所述第一灰度值大于所述第二灰度值; 確定所述第一二值化圖像矩陣數(shù)據(jù)中最大數(shù)目的相互連通的所述第一類像素點(diǎn),計(jì)算所述 最大數(shù)目的相互連通的所述第一類像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的面積作為所述光斑面積。
[0007] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,其中所述激光光源為產(chǎn)生點(diǎn)狀 光斑的光源,并且所述激光光源與所述待檢測(cè)對(duì)象的位置相對(duì)固定。
[0008] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,其中所述激光光源為產(chǎn)生多個(gè) 點(diǎn)狀光斑的光源,并且所述激光光源與所述待檢測(cè)對(duì)象的位置相對(duì)變化,所述捕獲經(jīng)由所 述光源照射的待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像包括:捕獲經(jīng)由所述激光光源照射的待檢測(cè)對(duì)象的 臉部的圖像,確定所述圖像中對(duì)應(yīng)于所述待檢測(cè)對(duì)象的預(yù)定區(qū)域的區(qū)域圖像作為所述待檢 測(cè)對(duì)象的臉部的圖像。
[0009] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,其中所述激光光源為可調(diào)整光 線出射方向的激光光源,并且所述激光光源與所述待檢測(cè)對(duì)象的位置相對(duì)變化,所述獲取 所述待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像的圖像矩陣數(shù)據(jù)包括:獲取經(jīng)由所述激光光源照射的待檢測(cè) 對(duì)象的臉部的初步圖像矩陣數(shù)據(jù);基于第一預(yù)定灰度閾值,對(duì)所述初步圖像矩陣數(shù)據(jù)執(zhí)行 二值化轉(zhuǎn)換,以將所述初步圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有大于等于所述第一預(yù)定閾值的灰度值的像 素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第一灰度值的所述第一類像素點(diǎn),將所述初步圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有小于所 述第一預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第二灰度值的所述第二類像素點(diǎn),以獲得二 值化初步圖像矩陣數(shù)據(jù);確定所述二值化初步圖像矩陣數(shù)據(jù)中最大數(shù)目的相互連通的所述 第一類像素點(diǎn),計(jì)算所述最大數(shù)目的相互連通的所述第一類像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的第一重心位 置;確定所述初步圖像中對(duì)應(yīng)于所述待檢測(cè)對(duì)象的臉部的預(yù)定區(qū)域的第二重心位置;調(diào)整 所述激光光源照射的光線出射方向,以使得所述第一重心位置與所述第二重心位置重合, 獲取經(jīng)由調(diào)整所述光線出射方向的所述激光光源照射的待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像的圖像 矩陣數(shù)據(jù)。
[0010] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,還包括:基于第二預(yù)定灰度閾 值,對(duì)所述圖像矩陣數(shù)據(jù)執(zhí)行所述二值化轉(zhuǎn)換,以將所述圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有大于等于所 述第二預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第一灰度值的所述第一類像素點(diǎn),將所述圖 像矩陣數(shù)據(jù)中具有小于所述第二預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第二灰度值的所 述第二類像素點(diǎn),獲得第二二值化圖像矩陣數(shù)據(jù);如果所述第二二值化圖像矩陣數(shù)據(jù)中所 述第一類像素點(diǎn)的數(shù)目超過(guò)預(yù)定第一預(yù)定數(shù)目閾值,則停止照射。
[0011] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,還包括:基于第三預(yù)定灰度閾 值,對(duì)所述圖像矩陣數(shù)據(jù)執(zhí)行所述二值化轉(zhuǎn)換,以將所述圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有大于等于所 述第三預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第一灰度值的所述第一類像素點(diǎn),將所述圖 像矩陣數(shù)據(jù)中具有小于所述第三預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第二灰度值的所 述第二類像素點(diǎn),獲得第三二值化圖像矩陣數(shù)據(jù);計(jì)算所述第三二值化圖像矩陣數(shù)據(jù)中所 述第一類像素點(diǎn)的所對(duì)應(yīng)的第三重心位置;如果所述第三重心位置在預(yù)定第一區(qū)域閾值 外,則停止照射。
[0012] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,還包括:確定所述圖像矩陣數(shù)據(jù) 中對(duì)應(yīng)于所述待檢測(cè)對(duì)象的臉部的預(yù)定區(qū)域的預(yù)定像素點(diǎn)區(qū)域;計(jì)算所述最大數(shù)目的相互 連通的所述第一類像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的第一重心位置;如果所述第一重心位置在所述預(yù)定像素 點(diǎn)區(qū)域內(nèi),則停止照射。
[0013] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,還包括:比較所述光斑面積與第 二預(yù)定面積閾值,如果所述光斑面積大于所述第二預(yù)定面積閾值,則停止照射。
[0014] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,還包括:確定所述圖像矩陣數(shù)據(jù) 中對(duì)應(yīng)于所述待檢測(cè)對(duì)象的臉部的預(yù)定點(diǎn)的預(yù)定像素點(diǎn);計(jì)算所述最大數(shù)目的相互連通的 所述第一類像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的第一重心位置;計(jì)算所述第一重心位置與所述預(yù)定像素點(diǎn)的距 離,如果所述距離小于預(yù)定距離閾值,則停止照射。
[0015] 此外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)方法,還包括:計(jì)算相互連通的所述第 一類像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的多個(gè)光斑面積;如果所述多個(gè)光斑面積中的一個(gè)大于第二預(yù)定面積閾 值或者所述多個(gè)光斑面積中的每一個(gè)小于第三預(yù)定面積閾值,則停止照射。
[0016] 根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例,提供了一種活體檢測(cè)系統(tǒng),包括:激光光源單元,用 于發(fā)射照射光線以照射待檢測(cè)對(duì)象的臉部;圖像捕獲單元,用于捕獲經(jīng)由所述激光光源單 元照射的待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像;活體檢測(cè)單元,用于確定所述待檢測(cè)對(duì)象是否為活體, 其中,所述活體檢測(cè)單元計(jì)算所述待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像的光斑面積,并且比較所述光 斑面積與第一預(yù)定面積閾值,如果所述光斑面積大于所述第一預(yù)定面積閾值,則確定所述 待檢測(cè)對(duì)象為活體。
[0017] 此外,根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)系統(tǒng),其中所述活體檢測(cè)單元獲取 所述待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像的圖像矩陣數(shù)據(jù);基于第一預(yù)定灰度閾值,對(duì)所述圖像矩陣 數(shù)據(jù)執(zhí)行二值化轉(zhuǎn)換,以將所述圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有大于等于所述第一預(yù)定閾值的灰度值 的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第一灰度值的第一類像素點(diǎn),將所述圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有小于所述第 一預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第二灰度值的第二類像素點(diǎn),獲得第一二值化圖 像矩陣數(shù)據(jù),所述第一灰度值大于所述第二灰度值;確定所述第一二值化圖像矩陣數(shù)據(jù)中 最大數(shù)目的相互連通的所述第一類像素點(diǎn),計(jì)算所述最大數(shù)目的相互連通的所述第一類像 素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的面積作為所述光斑面積。
[0018] 此外,根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)系統(tǒng),其中所述激光光源單元為產(chǎn) 生點(diǎn)狀光斑的光源單元,并且所述激光光源單元與所述待檢測(cè)對(duì)象的位置相對(duì)固定。
[0019] 此外,根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)系統(tǒng),其中所述激光光源單元為產(chǎn) 生多個(gè)點(diǎn)狀光斑的光源單元,并且所述激光光源單元與所述待檢測(cè)對(duì)象的位置相對(duì)變化, 所述圖像捕獲單元捕獲經(jīng)由所述激光光源單元照射的待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像,所述活體 檢測(cè)單元確定所述圖像中對(duì)應(yīng)于所述待檢測(cè)對(duì)象的預(yù)定區(qū)域的區(qū)域圖像作為所述待檢測(cè) 對(duì)象的臉部的圖像。
[0020] 此外,根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)系統(tǒng),其中所述激光光源單元為可 調(diào)整光線出射方向的激光光源,并且所述激光光源與所述待檢測(cè)對(duì)象的位置相對(duì)變化,所 述活體檢測(cè)單元獲取經(jīng)由所述激光光源單元照射的待檢測(cè)對(duì)象的臉部的初步圖像矩陣數(shù) 據(jù);基于第一預(yù)定灰度閾值,對(duì)所述初步圖像矩陣數(shù)據(jù)執(zhí)行二值化轉(zhuǎn)換,以將所述初步圖像 矩陣數(shù)據(jù)中具有大于等于所述第一預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第一灰度值的 所述第一類像素點(diǎn),將所述初步圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有小于所述第一預(yù)定閾值的灰度值的像 素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第二灰度值的所述第二類像素點(diǎn),以獲得二值化初步圖像矩陣數(shù)據(jù);確定 所述二值化初步圖像矩陣數(shù)據(jù)中最大數(shù)目的相互連通的所述第一類像素點(diǎn),計(jì)算所述最大 數(shù)目的相互連通的所述第一類像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的第一重心位置;確定所述初步圖像中對(duì)應(yīng)于 所述待檢測(cè)對(duì)象的臉部的預(yù)定區(qū)域的第二重心位置;所述活體檢測(cè)單元控制所述激光光源 單元調(diào)整所述光線出射方向,以使得所述第一重心位置與所述第二重心位置重合,獲取經(jīng) 由調(diào)整所述光線出射方向的所述激光光源單元照射的待檢測(cè)對(duì)象的臉部的圖像矩陣數(shù)據(jù)。
[0021] 此外,根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的活體檢測(cè)系統(tǒng),其中所述活體檢測(cè)單元還用 于:基于第二預(yù)定灰度閾值,對(duì)所述圖像矩陣數(shù)據(jù)執(zhí)行所述二值化轉(zhuǎn)換,以將所述圖像矩陣 數(shù)據(jù)中具有大于等于所述第二預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換為具有第一灰度值的所述 第一類像素點(diǎn),將所述圖像矩陣數(shù)據(jù)中具有小于所述第二預(yù)定閾值的灰度值的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換 為具有第二灰度值的所述第二類像素點(diǎn),獲得第二二值化圖像矩陣數(shù)據(jù);如果所