生物特征活體檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N生物特征活體檢測方法和系統(tǒng)，以拒絕諸如人臉圖片、人臉錄像和聲音錄音等方式的假體攻擊。首先，生成隨機動作和語音序列指令；然后，以視聽覺方式將隨機動作序列指令呈現(xiàn)給用戶，同時采集用戶的人臉視頻及語音數(shù)據(jù)并實時反饋給用戶；通過分析所采集數(shù)據(jù)與隨機動作序列指令的符合程度，從而判斷是否為活體人。本申請的技術(shù)方案中動作和語音指令隨機生成，很難被事先準備的人臉照片、視頻、或語音攻擊；隨機動作序列指令的視聽覺呈現(xiàn)幫助用戶理解指令；用戶視頻及語音的同步反饋呈現(xiàn)，有效地引導用戶做出相應動作和發(fā)聲；從而提高身份驗證的安全性，并提升產(chǎn)品的易用性和用戶體驗。
【專利說明】
生物特征活體檢測方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設及自動圖像分析與生物特征識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其設及一種生物特征活體 檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物特征識別在身份驗證和授權(quán)領(lǐng)域中有重要應用，例如利用人臉識別手段進行 移動支付中的身份驗證，可W加強互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務中的身份安全性。然而，人臉識 別系統(tǒng)容易受到偽造人臉的攻擊，引發(fā)信息與身份安全問題。例如，攻擊者可W通過某種手 段獲取賬號擁有者的人臉圖像并制成照片、視頻或面具等偽造特征，呈現(xiàn)在識別系統(tǒng)前，W 代替真實人臉獲得非法權(quán)限。
[0003] 目前主要的用于區(qū)分真人和偽造人臉的技術(shù)，主要可分為二大類。第一類是基于 紋理的方法，該方法通過獲取豐富的人體皮膚細節(jié)紋理，分析紋理的高頻分量來區(qū)分真人 和偽造特征。第二類方法基于運動模式的分析，例如，人通常處于一定的背景中，當人運動 時，背景也隨之變化，對于真人，人體區(qū)域的運動和背景的運動相對獨立，通過分析人體區(qū) 域和背景區(qū)域的相對運動模式，可W區(qū)分真人和偽造特征。
[0004] 但發(fā)明人在產(chǎn)品研制和使用過程中發(fā)現(xiàn)：隨著照片采集和打印技術(shù)的不斷提高， 目前已能夠獲取較為高清的人體皮膚照片，包含豐富的紋理細節(jié)，致使第一類基于紋理的 方法的可靠性大大降低；第二類方法通常無法解決視頻播放的攻擊方式。目前尚缺乏能夠 有效識別真實的人、防止偽造特征攻擊的人臉識別方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]為了克服現(xiàn)有生物特征防偽技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種基于人機交互 與模式識別相結(jié)合的生物特征活體檢測方法和系統(tǒng)，W拒絕假體攻擊如人臉圖片、人臉錄 像和聲音錄音，提高生物特征識別的安全性。
[0006] 本申請?zhí)峁┑囊环N生物特征活體檢測方法及系統(tǒng)詳述如下。
[0007] 根據(jù)本申請實施例的第一方面，提供一種生物特征活體檢測方法，包括：
[0008] 生成隨機動作序列指令；
[0009] 將所述隨機動作序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并W視覺畫 面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)；
[0010] 采集用戶響應圖像序列；
[0011] 將所述響應圖像序列與所述隨機動作序列指令同步進行視覺呈現(xiàn)；
[0012] 分析所述響應圖像序列中用戶的響應動作序列；
[0013] 判斷所述響應動作序列是否符合所述隨機動作序列指令對應的動作序列，如果符 合，則判斷所述響應動作序列來自活體人。
[0014] 其中，所述的生物特征活體檢測方法，還可W包括：
[0015] 生成隨機語音序列指令；
[0016] 將所述隨機語音序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并W視覺畫 面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)；
[0017] 采集用戶響應語音序列；
[0018] 分析所述響應語音序列中用戶的響應語音；
[0019] 判斷所述響應語音是否符合所述隨機語音序列指令對應的語音序列，如果符合， 則判斷所述響應語音序列來自活體人。
[0020] 其中，所述的生物特征活體檢測方法，在隨機動作序列指令中為每個動作指定時 間戳，所述時間戳用于標識每個動作的動作時間或每個動作的起始時間和結(jié)束時間，所述 時間戳隨機生成。
[0021] 其中，所述分析所述響應圖像序列中用戶的響應動作序列，包括：
[0022] 從響應圖像序列中檢測每張圖像中的人臉；
[0023] 對每張人臉進行關(guān)鍵點定位；
[0024] 根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角；
[0025] 根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算人臉表情類型；
[00%] 根據(jù)所述頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角和所述人臉表情類型得到用戶的響應動作序列； 陽027] 比較所述響應動作序列和所述隨機動作序列指令對應的動作序列，計算動作類型 符合度；
[0028] 將所述動作類型符合度與第一預設闊值比較，如果所述動作類型符合度大于第一 預設闊值，則判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。
[0029] 其中，所述分析所述響應圖像序列中用戶的響應動作序列，還可W包括：
[0030] 對所述響應動作序列中的每個動作，計算每個動作的動作時間；
[0031] 比較所述計算的每個動作的動作時間與每個動作的時間戳，計算動作時間符合 度；
[0032] 計算動作總體符合度=動作類型符合度+WX動作時間符合度，其中W為權(quán)值；
[0033] 將所述動作總體符合度與第二預設闊值比較，如果動作總體符合度大于第二預設 闊值，則判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。
[0034] 其中，所述的生物特征活體檢測方法，還可W包括：
[0035] 識別所述響應語音序列內(nèi)容；
[0036] 計算所述響應語音序列的語音內(nèi)容符合度；
[0037] 計算總體符合度二動作類型符合度+W1X動作時間符合度+W2X語音內(nèi)容符合 度，其中wl、w2為權(quán)值；
[0038] 將所述總體符合度與第Ξ預設闊值比較，如果總體符合度大于第Ξ預設闊值，貝U 判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。
[0039] 其中，根據(jù)安全等級設定隨機動作序列指令的復雜度和所述第一預設闊值、第二 預設闊值和第Ξ預設闊值的大小。
[0040] 相應于本申請實施例的第一方面，根據(jù)本申請實施例的第二方面，提供一種生物 特征活體檢測系統(tǒng)，包括：
[0041] 動作序列指令生成單元，用于生成隨機動作序列指令；
[0042] 動作指令呈現(xiàn)單元，包括顯示器和揚聲器，用于先將所述隨機動作序列指令的代 碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并w視覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)；
[0043] 其中，所述顯示器，用于顯示所述隨機動作序列指令的文本和/或視覺編碼的畫 面，所述揚聲器，用于播放所述隨機動作序列指令的文本和/或聽覺編碼聲音；
[0044] 圖像采集單元，用于采集用戶響應人臉圖像序列；
[0045] 響應動作呈現(xiàn)單元，用于將所述響應圖像序列與所述隨機動作序列指令同步進行 視覺呈現(xiàn)；
[0046] 動作分析單元，用于分析所述響應人臉圖像序列中用戶的響應動作序列；
[0047] 動作符合度判斷單元，用于判斷所述響應動作序列是否符合所述隨機動作序列指 令對應的動作序列，如果符合，則判斷所述響應動作序列來自活體人。
[0048] 其中，所述的生物特征活體檢測系統(tǒng)，還可W包括：
[0049] 語音指令生成單元，用于生成隨機語音指令；
[0050] 語音指令呈現(xiàn)單元，包括顯示器和揚聲器，用于先將所述隨機語音序列指令的代 碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并W視覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)；
[0051] 語音采集單元，用于采集用戶響應語音序列；
[0052] 語音分析單元，用于分析所述響應語音序列中用戶的響應語音；
[0053] 語音符合度判斷單元，用于判斷所述響應語音是否符合所述隨機語音序列指令對 應的語音序列，如果符合，則判斷所述響應語音序列來自活體人。
[0054] 其中，所述隨機動作序列指令生成單元在隨機動作序列指令中為每個動作指定時 間戳，所述時間戳用于標識每個動作的動作時間或每個動作的起始時間和結(jié)束時間，所述 時間戳隨機生成。 陽化5] 其中，所述動作分析單元，包括：
[0056] 人臉檢測子單元，用于從響應動作序列中檢測每張圖像中的人臉；
[0057] 關(guān)鍵點定位子單元，用于對每張人臉進行關(guān)鍵點定位；
[0058] 頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角計算子單元，用于根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角；
[0059] 人臉表情類型計算子單元，用于根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算人臉表情類型；
[0060] 動作序列識別子單元，用于根據(jù)所述頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角和所述人臉表情類型得到所述 響應動作序列； 陽061] 所述動作符合度判斷單元，包括：
[0062] 動作類型符合度計算子單元，比較所述響應動作序列和所述動作序列指令對應的 動作序列，計算動作類型符合度；
[0063] 第一判斷子單元，用于將所述動作類型符合度與第一預設闊值比較，如果所述動 作類型符合度大于第一預設闊值，則響應動作序列中人的響應動作類型符合所述隨機動作 序列指令，判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。 W64] 其中，所述動作分析單元，還可W包括： 陽0化]動作時間計算子單元，用于對所述響應動作序列中的每個動作，計算每個動作的 動作時間；
[0066] 動作時間符合度計算子單元，用于將所述計算的每個動作的動作時間與每個動作 的時間戳比較，計算動作時間符合度；
[0067] 動作總體符合度計算子單元，用于計算動作總體符合度，動作總體符合度=動作 類型符合度+wX動作時間符合度，其中w為權(quán)值；
[0068] 第二判斷子單元，用于將所述動作總體符合度與第二預設闊值比較，如果大于第 二預設闊值，則響應動作序列中人的響應動作符合所述隨機動作序列指令對應的動作序 列，判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。
[0069] 其中，所述的生物特征活體檢測系統(tǒng)，還可W包括：
[0070] 語音分析單元，用于識別所述響應語音序列內(nèi)容；
[0071] 語音符合度計算單元，用于計算所述響應語音序列的所述響應語音內(nèi)容符合度；
[0072] 總體符合度計算單元，用于計算總體符合度，計算總體符合度=動作類型符合度 +W1X動作時間符合度+W2X語音內(nèi)容符合度，其中wl、w2為權(quán)值；
[0073] 第Ξ判斷單元，用于將所述總體符合度與第Ξ預設闊值比較，如果大于第Ξ預設 闊值，則判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。
[0074] 其中，根據(jù)安全等級設定隨機動作序列指令的復雜度和所述第一預設闊值、第二 預設闊值和第Ξ預設闊值的大小。
[0075] 本申請實施例提供的技術(shù)方案可W包括W下有益效果：動作和語音指令隨機生 成，很難使用事先準備的人臉照片、視頻、或語音語料進行攻擊；將隨機動作序列指令進行 視聽覺呈現(xiàn)，有效幫助用戶理解指令；將用戶的動作及語音同步反饋呈現(xiàn)，有效地引導用戶 做出相應動作和發(fā)聲，從而提高身份驗證的安全性，并提升產(chǎn)品的易用性和用戶體驗。
[0076] 應當理解的是，W上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不 能限制本申請。
【附圖說明】
[0077] 為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而 言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可W根據(jù)運些附圖獲得其他的附圖。
[0078] 圖1為本申請一示例性實施例示出的一種生物特征活體檢測方法的流程示意圖。
[0079] 圖2為本申請一示例性實施例示出的一種生物特征活體檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0080] 圖3為生物特征活體檢測系統(tǒng)的隨機動作序列指令可視化視覺呈現(xiàn)和隨機語音 序列指令可視化視覺呈現(xiàn)的示意圖。
[0081] 圖4為顯示器為豎屏時一種生物特征活體檢測系統(tǒng)的隨機動作序列指令視覺呈 現(xiàn)示意圖。
[0082] 圖5為顯示器為橫屏時一種生物特征活體檢測系統(tǒng)的隨機動作序列指令視覺呈 現(xiàn)示意圖。
[0083] 圖6為將隨機動作序列指令的文本和響應動作序列同時做視覺呈現(xiàn)的示意圖。
[0084] 圖7為將隨機語音序列指令和隨機動作序列指令與所采集的用戶響應動作序列 一起同步顯示的示意圖。
【具體實施方式】
[0085] 運里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述設及 附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。W下示例性實施例 中所描述的實施方式并不代表與本申請相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附 權(quán)利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0086] 為了全面理解本申請，在W下詳細描述中提到了眾多具體的細節(jié)，但是本領(lǐng)域技 術(shù)人員應該理解，本申請可W無需運些具體細節(jié)而實現(xiàn)。在其他實施例中，不詳細描述公知 的方法、過程、組件和電路，W免不必要地導致實施例模糊。
[0087] 圖1為本申請一示例性實施例示出的一種生物特征活體檢測方法的流程示意圖， 如圖1所示，所述方法包括：
[0088] 步驟S101，生成隨機動作序列指令。
[0089] 其中，所述隨機動作序列指令用于指示用戶如何做動作，其由動作類型描述組成， 還可W包括每個動作指定時間戳，所述時間戳用于標識每個動作的動作時間或每個動作的 開始時間和結(jié)束時間。所述時間戳用于標識每個動作的動作時間時為相對時間戳，表征了 隨機動作序列指令中，每個動作類型的動作時間長度；所述時間戳用于標識每個動作的開 始時間和結(jié)束時間時為絕對時間戳，根據(jù)絕對時間戳可W計算每個動作的動作時間，即每 個動作的結(jié)束時間減去每個動作的結(jié)束時間。所述相對時間戳和絕對時間戳可W隨機生 成，W使隨機動作序列指令的隨機程度更高，絕對時間戳隨機生成時，后一個動作的絕對時 間戳的開始時間大于前一個動作的絕對時間戳的結(jié)束時間。所述動作序列指令可W為單個 動作指令也可W由多個動作指令組合。所述生成隨機動作序列指令，可W包括：
[0090] (al)隨機確定動作個數(shù)N，例如N = 4。
[0091] (a2)從候選動作類型集合中，隨機選取N個動作類型進行組合，組合中N個動作類 型的順序隨機，例如隨機生成4個動作類型（頭部左轉(zhuǎn)30度一右轉(zhuǎn)10度一左轉(zhuǎn)20度一右 轉(zhuǎn)40度），或（頭部左轉(zhuǎn)30度一轉(zhuǎn)正成0度一張嘴一閉嘴）。
[0092] (a3)隨機指定每個動作類型的動作時間和/或動作次數(shù)，所述動作時間為每個動 作類型的持續(xù)時間，其中，動作時間可相對時間戳或者絕對時間戳的形式加入動作序 列指令，即每個動作類型描述加上標識動作時間的時間戳，W時間戳形式加入動作序列指 令，可W方便與每個動作類型對應，分隔每個動作類型，并且一致性好，不易出錯。當每個動 作類型指定的為絕對時間戳時，后一個動作的開始時間等于前一個動作的結(jié)束時間。
[0093] 對每個動作類型還可W指定動作次數(shù)，默認動作次數(shù)是1次，用戶如果在指定動 作時間內(nèi)做出了多次動作，則在后續(xù)識別中只識別指定動作時間內(nèi)是否做了動作，而不識 別做了幾次；可W只指定動作次數(shù)，不指定動作時間；也可W動作時間和動作次數(shù)都指定， 每個動作類型的動作時間和動作次數(shù)可W相同也可W不同；也可W部分動作類型指定動作 時間，部分動作類型不指定動作時間，或者，部分動作類型指定動作次數(shù)，部分動作類型不 指定動作次數(shù)，W此類推。例如動作類型的動作時間和動作次數(shù)指定為：從左到右搖頭2 次，動作時間2秒；從上到下?lián)u頭3次，動作時間3秒；張嘴2次，動作時間1秒；閉眼3次， 動作時間2秒，相應的動作序列指令為：（從左到右搖頭2次，動作時間2秒）一（從上到下 搖頭3次，動作時間3秒）一（張嘴2次，動作時間1秒）一（閉眼3次，動作時間2秒）， 其中的動作時間W相對時間戳的方式指定。當動作時間W絕對時間戳的方式指定時，相應 的動作序列指令可W為：（從第0秒到第2秒，從左到右搖頭2次）一（從第2秒到第5秒， 從上到下?lián)u頭3次）一（從第5秒到第6秒，張嘴2次）一（從第6秒到第8秒，閉眼3次）
[0094] 其中，隨機動作序列指令可W根據(jù)安全等級的不同設定不同的復雜度，例如，安全 等級高時，增加動作序列中的動作個數(shù)N。
[0095] 步驟S102,將所述隨機動作序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并 W視覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)。
[0096] 其中，把隨機動作序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本和/或視覺編碼，呈現(xiàn)為"張嘴"、"閉 嘴"，"頭左轉(zhuǎn)"、"低頭"、"巧眼"等動作的文本字樣、圖像或動畫形式，然后將其W視覺的方式 通過顯示器呈現(xiàn)給用戶；或者將隨機動作序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本和/或聽覺編碼，轉(zhuǎn) 換成文本，然后通過TTSCText To Speech)引擎轉(zhuǎn)換成語音，例如通過揚聲器語音播報"張 嘴"、"閉嘴"，"頭左轉(zhuǎn)"、"低頭"、"巧眼"等聲音；或者W視覺和聽覺二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)給用 戶。通過視聽覺的呈現(xiàn)和提示，幫助用戶理解指令，W便及時地根據(jù)提示做出相應的動作。
[0097] 步驟S103,采集用戶響應圖像序列。
[0098] 其中，可W利用攝像頭或者其他圖像視頻拍攝設備，拍攝用戶的動作，從而采集到 響應人臉圖像序列，響應人臉圖像序列中每一個圖像為拍攝得到的視頻帖。
[0099] 步驟S104,將所述響應圖像序列與所述隨機動作序列指令同步進行視覺呈現(xiàn)；
[0100] 其中，同步進行視覺呈現(xiàn)是將所拍攝的響應圖像序列畫面與隨機動作序列指令一 道同時顯示在屏幕上，及時反饋給用戶，使用戶能夠調(diào)整自己的動作，使其隨機與動作序列 指令一致。 陽101] 步驟S105,分析所述響應圖像序列中用戶的響應動作序列。 陽102] 其中，步驟S105包括： 陽103] (al)從響應動作序列中檢測每張圖像中的人臉； 陽104] (a2)對每張人臉進行關(guān)鍵點定位；
[01化](a3)根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角；
[0106] (a4)根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算人臉表情類型； 陽107](曰5)根據(jù)頭部姿態(tài)和表情類型計算所述響應動作序列； 陽108] (a6)比較所述計算所得的響應動作序列和所述隨機動作序列指令對應的動作序 列，計算動作類型符合度。
[0109] 其中，對響應動作序列中的每一張圖像進行人臉檢測，可利用基于局部特征和 Ad油oost學習的人臉檢測器，也可W利用基于神經(jīng)網(wǎng)絡訓練得到的人臉檢測器，如果檢測 到人臉，則繼續(xù)下面的步驟，沒有檢測到人臉，則跳過該張圖像，如果每張圖像都沒有檢測 到人臉，則結(jié)束整個過程，此時可W向用戶通過視覺或聽覺的方式提示用戶重新開始。
[0110] 對圖像中檢測到人臉后，對人臉進行關(guān)鍵點定位，即對每張人臉圖像，選取相應的 預設的多個關(guān)鍵點，例如選取68個關(guān)鍵點，根據(jù)關(guān)鍵點坐標可W勾勒出人臉細節(jié)輪廓。在 關(guān)鍵點基礎(chǔ)上計算人臉的姿態(tài)和表情分類。 陽111] 在另一種可能的實施方式中，可W使用特征估計法獲得頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角和人臉表情 類型，所述特征估計法預先采集大量的不同姿態(tài)和表情下的人臉圖像數(shù)據(jù)，從人臉圖像數(shù) 據(jù)中提取表象特征，采用SVM或者回歸等方式訓練得到姿態(tài)估計分類器，然后使用訓練得 到在姿態(tài)估計分類器對人臉圖像進行姿態(tài)和表情估計，例如對于人臉圖像，可W進行Gabor 特征提取或者LBP (Local Binary Patterns,局部二值模式）特征提取，采用SVM(Suppo;rt Vector Machine,支持向量機）訓練得到姿態(tài)和表情分類器來進行人臉圖像的姿態(tài)估計和 表情分類。
[0112] 其中，得到每張人臉圖像對應的頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角和人臉表情類型后，根據(jù)所述頭部 姿態(tài)轉(zhuǎn)角和所述人臉表情類型將響應人臉圖像序列進行切分，W分離和識別與每個動作指 令對應的人體動作，得到響應動作序列。所述切分可W根據(jù)動作序列指令的時間戳切分，也 可W根據(jù)動作序列指令中的動作類型切分。
[0113] 根據(jù)動作序列指令的時間戳切分即將采集的響應人臉圖像序列按根據(jù)所述時間 戳得到的動作時間進行切分，當時間戳為相對時間戳時，所述相對時間戳的大小即動作時 間的大小，可W根據(jù)相對時間戳進行切分，當時間戳為絕對時間戳時，根據(jù)動作起止時間進 行切分。例如動作序列指令為（從左到右搖頭2次，動作時間2秒）一（從上到下?lián)u頭3 次，動作時間3秒）一（張嘴2次，動作時間1秒）一（閉眼3次，動作時間2秒），時間戳 標識的時間分別為2秒、2秒、1秒和2秒，則將響應人臉圖像序列按2秒、2秒、1秒、2秒進 行切分。若動作序列指令為（從第0秒到第2秒，從左到右搖頭2次）一（從第2秒到第5 秒，從上到下?lián)u頭3次）一（從第5秒到第6秒，張嘴2次）一（從第6秒到第8秒，閉眼 3次），時間戳標識的各個動作的起止時間分別為第0秒到第2秒，第2秒到第5秒，第5秒 到第6秒，第6秒到第8秒，則將響應人臉圖像序列的按照起止時間進行切分。對切分得到 的每段響應人臉圖像序列，結(jié)合檢測到的每張圖像的頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角和人臉表情類型，識別 每段響應人臉圖像序列對應的人體動作，W搖頭動作為例，搖頭的過程中得到的每個人臉 圖像的頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角都是不同的，將每段的響應人臉圖像序列的頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)組合起 來，提取每段響應人臉圖像序列的動作特征，使用常規(guī)的人體動作識別算法，可W得到每段 響應人臉圖像序列對應的動作，同時也可W識別得到所述動作的次數(shù)。每段響應人臉圖像 序列對應的動作和所述動作的次數(shù)按原有的時間先后順序組合，得到響應動作序列。
[0114] 根據(jù)動作序列指令中的動作類型切分，即根據(jù)每個人臉圖像的頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角和人 臉表情類型，W及根據(jù)動作序列指令中動作類型和對應的動作次數(shù)和順序，依次對全部響 應人臉圖像序列進行動作識別，例如，動作序列指令中第一個動作類型為搖頭，動作次數(shù)為 2次，則在全部響應人臉圖像序列中識別是否存在搖頭動作W及搖頭的次數(shù)，如果能夠識別 出搖頭的動作，則將所有搖頭動作對應的響應人臉圖像序列從全部響應人臉圖像序列中切 分出來，并保持切分出響應人臉圖像序列在全部人臉圖像的位置順序，例如被切分出的人 臉圖像是位于全部響應人臉圖像序列的前端，同時記錄切分出來的響應人臉圖像序列對應 的動作的次數(shù)，例如，識別出的搖頭的次數(shù)。然后根據(jù)動作序列指令中的第二個動作類型， 對剩下的響應人臉圖像序列進行動作識別，例如動作序列指令中第二個動作類型為點頭， 點頭3次，則在剩下的響應人臉圖像序列中識別是否存在點頭動作W及點頭的次數(shù)，如果 能夠識別出點頭的動作，則將所有點頭動作對應的響應人臉圖像序列從全部響應人臉圖像 序列中切分出來，并保持切分出的響應人臉圖像序列在全部人臉圖像中的時間順序，W及 和第一次切分出的響應人臉圖像序列之間的時序關(guān)系，例如是在全部響應人臉圖像序列的 前端、中部還是尾部，且在第一次分出的響應人臉圖像序列的之前還是之后，同時記錄本次 切分出來的響應人臉圖像序列對應的動作的次數(shù)。W此類推，直至根據(jù)動作序列指令中的 最后一個動作類型切分完畢。切分完畢后，將每段切分出來的響應人臉圖像序列對應的人 體動作和所述人體動作的次數(shù)按原有的時間先后順序組合，即得到響應動作序列。其中，對 于響應人臉圖像序列的動作識別，可W根據(jù)響應人臉圖像序列中每個圖像的頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角 和人臉表情類型使用常規(guī)的動作識別算法。根據(jù)動作類型對響應人臉圖像序列進行切分 時，切分的過程中同時包含了對動作的識別。可w在切分后再次對每段響應人臉圖像序列 進行人體動作的識別，W保證所述識別的正確性，也可W不再進行所述識別，根據(jù)切分的結(jié) 果得到響應動作序列。
[0115] 根據(jù)動作序列指令的時間戳或者動作類型對響應人臉圖像序列進行切分時，可W 在切分得到的每段響應人臉圖像序列中添加相對時間戳或者絕對時間戳，用于標識對應的 動作的持續(xù)時間或者其開始時間和結(jié)束時間。根據(jù)時間戳切分時，由于每段響應人臉圖像 序列有明確的時間長度或者起止時間，可W不必再添加時間戳來標識對應的動作的時間長 度或者起止時間。根據(jù)動作類型進行切分時，對切分到的每段響應人臉圖像序列，獲取時間 順序上第一張人臉圖像和最后一張人臉圖像的時間，分別作為該段響應人臉圖像序列對應 的動作的開始時間和結(jié)束時間，根據(jù)開始時間和結(jié)束時間為響應動作序列中對應的人體動 作添加時間戳。在響應動作序列中添加時間戳有利于分隔各個動作類型，也有利于切分時 選擇進行每個人體動作識別后剩余的響應人臉圖像序列，W及有利于計算每個動作類型的 動作時間。
[0116] 對于響應人臉圖像序列的切分，根據(jù)時間戳進行切分，切分過程簡單，但要求用戶 能嚴格按照時間要求完成動作，由于人的動作有時候動作時間難W準確把握，只能大致符 合時間長度的要求，例如，要求搖頭2s，實際搖頭可能為2. 2s，根據(jù)時間戳進行切分，則可 能造成切分的每段響應人臉圖像序列對應的人體動作不完整或者有其他動作的殘余圖像， 使人體動作的識別出現(xiàn)誤差。根據(jù)動作類型切分，雖然切分過程較為復雜，但根據(jù)切分得到 的響應人臉圖像序列能夠準確地識別出完整的人體動作。
[0117] 在一種可能的實施方式中，根據(jù)動作類型對響應人臉圖像序列進行切分時，如果 全部的響應人臉圖像序列中不能識別出動作序列指令中的第一個動作類型，或者根據(jù)全部 的響應人臉圖像序列識別出與動作序列指令中第一個動作類型相同的動作類型時，該動作 類型對應的響應人臉圖像序列不在全部響應人臉圖像序列的前端（第一部分），則可W確 定識別失敗，不需再進行后續(xù)的步驟。運種方式可W在用戶第一個動作即不符合要求，或者 是偽造特征不能進行動作時，判定當前用戶非活體人，并結(jié)束后續(xù)流程，由此可W更簡潔快 速地防止可能的不安全特征的攻擊。
[0118] 其中，比較所述計算所得的響應動作序列和所述動作序列指令對應的動作序列， 計算動作類型符合度，即比對響應動作序列中的每段動作與對應的動作指令，比對包括動 作的類型和動作的次數(shù)，根據(jù)比對的結(jié)果，為每段動作設置不同的權(quán)值，例如，動作序列指 令中第一個動作類型為搖頭，動作次數(shù)為3次，如果響應動作序列中第一個動作類型為搖 頭，動作次數(shù)為3次，則響應動作序列中第一個動作類型的權(quán)值Si可W設置為1，如果響應 動作序列中第一個動作類型為搖頭，但動作次數(shù)為2次，則Si可W設置為0. 7, W此類推。將 每段動作的權(quán)值相加，得到動作類型符合度。
[0119] 其中，在隨機動作序列指令為動作類型加相對時間戳的模式下，步驟S105還可W 包括： 陽120] 化1)對所計算的所述響應動作序列中的每個動作，計算每個動作的動作時間； 陽121 ] 化2)將每個動作的動作時間與每個動作的相對時間戳比較，計算動作時間符合 度；
[0122]化3)計算動作總體符合度=動作類型符合度+wX動作時間符合度，其中W為權(quán) 值；
[0123] 將得到的響應動作序列中的每段動作對應的動作時間和對應的相對時間戳進行 比對。根據(jù)比對的結(jié)果，為響應動作序列的每段動作設置不同的時間權(quán)值，將每段動作的時 間權(quán)值相加，得到動作時間符合度。每段動作的時間權(quán)值可W等于（1-動作時間誤差），或 者等于（1/動作時間誤差）。其中，隨機動作序列指令中相對時間戳為tl，而響應動作序列 中某段動作的動作時間為t2,則運段動作於
[0124] 則動作總體符合度=動作類型符合度+wX動作時間符合度，其中W為權(quán)值。
[0125] 其中，在隨機動作序列指令為動作類型加絕對時間戳的模式下，步驟S105還可W 包括： 陽126] (cl)對所計算的所述響應動作序列中的每個動作，計算每個動作的動作時間；
[0127] (c2)將每個動作的動作時間與每個動作的絕對時間戳比較，計算動作時間符合 度；
[0128] (c3)計算動作總體符合度=計算動作總體符合度=動作類型符合度+wX動作時 間符合度，其中W為權(quán)值；
[0129] 將得到的響應動作序列中的每段動作對應的動作時間和對應的絕對時間戳進行 比對。根據(jù)比對的結(jié)果，為響應動作序列的每段動作設置不同的時間權(quán)值，將每段動作 的時間權(quán)值相加，得到動作時間符合度。每段動作的時間權(quán)值可W等于（1-動作時間誤 差），或者等于（1/動作時間誤差）。其中，隨機動作序列指令中絕對時間戳為第tl秒 到第t2秒，而響應動作序列中某段動作的動作時間為T，則運段動作的熟作腫間誤差
[0130] 則動作總體符合度=動作類型符合度+WX動作時間符合性，其中W為權(quán)值。 陽131] 此外，在隨機動作序列指令為動作類型加絕對時間戳的模式下，另一種方案還可 W包括：
[0132]分析用戶是否在指定的時間戳上，做了指定的指令動作。例如動作類型指令序列 為（第0秒至第2秒，頭部左轉(zhuǎn)至30度一第2秒至第4秒，右轉(zhuǎn)至10度一第4秒至第5秒， 左轉(zhuǎn)至20度一第5秒至第7秒，右轉(zhuǎn)至40度），絕對時間戳的開始時間分別為第0秒、第2 秒、第4秒，第5秒，結(jié)束時間分別為第2秒，第4秒，第5秒，第7秒。系統(tǒng)檢驗在第2秒時 頭部位置是否為左偏30度，在第4秒時頭部位置是否右偏10度，在第5秒時，頭部位置是 否左偏20度，在第7秒時，頭部位置是否右偏40度，若都符合，則判定完成4個相應的頭部 動作判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。 陽133] 步驟S106,判斷所述響應動作序列是否符合所述隨機動作序列指令對應的動作序 列，如果符合，則判斷所述響應動作序列來自活體人。
[0134] 其中，將所述動作類型符合度與第一預設闊值比較，如果所述動作類型符合度大 于第一預設闊值，則響應動作序列中人的響應動作類型符合所述動作序列指令，判斷所述 響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。在隨機動作序列指令為動作類型加時 間戳的模式下，也可W將所述動作總體符合度與第二預設闊值比較，如果大于第二預設闊 值，則響應動作序列中人的響應動作符合所述動作序列指令對應的動作序列，判斷所述響 應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。
[0135] 其中，所述第一預設闊值和第二預設闊值可W根據(jù)對安全度的要求來設置，例如， 安全度等級高，則將第一預設闊值和第二預設闊值設置為大的值。
[0136] 下面用本申請在移動支付活體驗證應用環(huán)境下的一個應用案例進一步說明本申 請，W使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本申請的原理和應用。
[0137] 在移動支付過程中，為防止身份驗證時偽造特征引發(fā)誤驗證，需識別當前用戶是 否為真實的人。為使案例簡潔清楚，對本申請的主要步驟進行舉例描述。設移動支付過程 中，活體識別系統(tǒng)候選的指令集包括{搖頭，張嘴，巧眼}立種常見的動作。
[0138] (la)當系統(tǒng)啟動活體識別后，系統(tǒng)隨機生成動作序列指令，例如"從左到右搖頭3 次，動作時間6秒；張嘴2次，動作時間1秒；巧眼4次，動作時間2秒"，并W動畫的形式生 成動作指令示意圖，呈現(xiàn)給用戶。
[0139] (2a)用戶根據(jù)動作指令示意圖，面對攝像頭，開始拍攝，可W按要求作出相應的動 作，此時系統(tǒng)采集響應人臉圖像序列，用戶全部動作完成后，結(jié)束攝像，此時系統(tǒng)結(jié)束采集 響應人臉圖像序列。
[0140] (3a)使用G油or特征提取和SVM訓練得到姿態(tài)估計分類器，使用所述姿態(tài)估計分 類器對采集到的響應人臉圖像序列逐帖估計每個圖像的姿態(tài)，包括頭部、眼睛、鼻子和嘴己 的狀態(tài)。 陽141] (4a)將響應人臉圖像序列根據(jù)動作指令的時間戳切分成時間長度為6秒、1秒、2 秒的Ξ段。根據(jù)每張人臉圖像的姿態(tài)，識別每段響應動作序列對應的人體動作，得到響應動 作序列。 陽142] 如果根據(jù)第一段響應人臉圖像序列識別得到的對應的人體動作為3次從左到右 搖頭，則設置響應動作序列中對應的第一個動作（動作類型描述為從左到右搖頭，動作 次數(shù)為3)的權(quán)值《=1:;如果響應動作序列中對應的動作為2次從左到右搖頭，則設置 Sr = 〇·6 i如果響應動作序列中對應的動作為1次從左到右搖頭，則設置Sr = G3 S如果根據(jù) 第一段響應動作序列未識別得到從左到右搖頭，則設置'S' = G。 陽143] 如果根據(jù)第二段響應人臉圖像序列識別得到的對應的人體動作為張嘴2次，則設 置響應動作序列中對應的第二個動作的權(quán)值=1^日果張嘴次數(shù)為1次，則設置&"=化5 > 如果張嘴次數(shù)為0 (未根據(jù)第二段響應動作序列識別得到張嘴動作），則設置'Si' =?。
[0144] 如果根據(jù)第Ξ段響應動作序列識別得到的對應的人體動作為巧眼次數(shù)4次，貝U 設置響應動作序列中對應的第Ξ個動作的權(quán)值記貨=1^如果巧眼次數(shù)為3次，則設置 = 0·75 ;如果巧眼次數(shù)為2次；則設置= 0·5 ;如果巧眼次數(shù)為1次，則設置= 0·25 ; 如果未根據(jù)第二段響應動作序列識別得到巧眼動作，則設置巧=0。
[0145] 巧a)計算得到響應動作序列和隨機動作序列指令的動作類型符合度為 r =早+《2"+，并與第一預設闊值進行比較，如果sr = 1，=0.5, = 0.25,則動作 類型符合度sa= 1. 75,預設的闊值為2,則由于動作類型符合度小于第一預設闊值，識別失 敗，判斷當前的用戶非活體，相應地，身份驗證不能通過。 陽146] 如果根據(jù)動作類型對響應動作序列進行切分，則步驟（4a)可W替換為：
[0147] (4b)對全部響應人臉圖像序列進行從左到右搖頭動作的識別，如果在全部響應 動作序列識別出了從左到右搖頭的動作，所述動作對應的響應人臉圖像序列位于全部響 應人臉圖像序列的前端，但動作次數(shù)未滿Ξ次，則設置響應動作序列中第一個動作的權(quán)值 、，如果動作次數(shù)達到Ξ次，則記S| 化己錄響應人臉圖像序列采集開始時間to和 最后一次從左到右搖頭對應的響應動作序列的最后一張人臉圖像的采集時間tl，計算得到 響應動作序列中第一個動作的動作時間tl-tO。巧也可W設置為其他的值，也可W根據(jù)不 同的動作次數(shù)設置不同的值。
[0148] 對tl時刻之后的響應人臉圖像序列進行張嘴動作的識別，如果識別出的張嘴次 數(shù)未滿2次，則設置響應動作序列中第二個動作的權(quán)值&& =0,如果張嘴次數(shù)達到2次，貝U 設置=1，并記錄最后一次張嘴對應的響應人臉圖像序列的最后一張人臉圖像的采集時 間t2,將t2-tl作為響應人臉圖像序列中第二個動作的動作時間。
[0149] 對t2時刻之后的響應人臉圖像序列進行巧眼動作的識別，如果識別出的巧眼動 作未滿4次，則設置響應人臉圖像序列中第Ξ個動作的權(quán)值《如果巧眼動作達到4 次，則記巧=1，并記錄最后一次巧眼對應的響應人臉圖像序列的最后一張人臉圖像的采集 時間t3,將t3-t2作為響應人臉圖像序列中第Ξ個動作的動作時間。
[0150] 同時步驟巧a)可W替換為： 陽151] 巧b)計算響應動作序列和隨機動作序列指令的總體符合度： 陽K2]
其中T1， Τ2，Τ3分別是隨機動作序列指令中搖頭、張嘴、巧眼對應的時間戳，η是權(quán)重系數(shù)。 陽153] 根據(jù)經(jīng)驗和安全等級要求設置第二預設闊值Θ，當總體符合度大于第二預設闊值 Θ時，則判定為活體人，否則判定為非活體人。
[0154] 在一種可能的實施方式中，本申請實施例提供的生物特征活體檢測方法，還包 括： 陽155] (dl)生成隨機語音序列指令； 陽156] (d2)將所述隨機語音序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并W視 覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)；； 陽157] (d3)采集用戶響應語音序列；
[0158] (d4)分析所述響應語音序列中用戶的響應語音； 陽159] (d5)判斷所述響應語音是否符合所述隨機語音序列指令對應的語音序列，如果符 合，則判斷所述響應語音序列來自活體人。
[0160] 其中，所述隨機語音序列指令可W為一串文字或者一串語音片段，其內(nèi)容隨機生 成，或者在語音模板庫中隨機抽取若干語音模板組合為語音指令序列。生成后的語音指令 序列可文字、圖像的形式在顯示器顯示W(wǎng)指示用戶，或者W語音播放的方式通過揚聲 器指示用戶，也可文本、圖像和語音播放結(jié)合的方式同時W顯示器和揚聲器指示用戶。 用戶在接收到指示后，根據(jù)指示語音，即發(fā)出響應語音。通過錄音設備采集用戶響應語音序 列。當語音指令序列為一串文字時，或者由語音模板組成時，可W對采集到的用戶響應語音 序列進行音頻分析和識別，所述音頻分析可W為常規(guī)的音頻內(nèi)容分析和識別，將識別的結(jié) 果和語音指令序列進行對比，如果相同的部分所占的百分比超過一個預設的闊值，例如超 過90%，則判斷所述用戶響應語音序列來自活體人；當隨機語音指令為一串文字時，可W 將所述識別的結(jié)果轉(zhuǎn)換為文字，將所述語音內(nèi)容轉(zhuǎn)換為文字后和語音指令序列進行對比， 如果所述語音內(nèi)容轉(zhuǎn)換得到的文字和語音指令序列相符合的文字超過一個預設的闊值，例 如超過90%，則判斷所述用戶響應語音序列來自活體人。當隨機語音指令序列為一串語音 片段時，可W對采集到的用戶響應語音序列和語音指令序列進行波形匹配分析，如果響應 語音序列和隨機語音指令序列的波形匹配度超過一個預設的闊值，則判斷所述用戶響應語 音序列來自活人。 陽161] 在一種可能的實施方式中，在結(jié)合圖像分析和語音分析，同時對人的動作和語音 進行識別分析來判斷用戶是否為活體，則所述的生物特征活體檢測方法，可W包括： 陽162] (el)生成隨機動作序列指令；
[0163] (e2)將所述隨機動作序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并W視 覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)；
[0164] (e3)采集用戶響應圖像序列； 陽1化](e4)分析所述響應圖像序列中用戶的響應動作序列； 陽166] (e5)判斷所述響應動作序列是否符合所述隨機動作序列指令對應的動作序列，計 算動作總體符合度； 陽167] (e6)生成隨機語音指令；
[0168] (e7)將所述隨機語音序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并W視 覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)；
[0169] (e8)采集用戶響應語音序列； 陽170] (e9)分析所述響應語音序列中用戶的響應語音； 陽171] (elO)計算所述響應語音序列的語音內(nèi)容符合度，即將響應語音序列內(nèi)容和隨機 語音指令序列對比，根據(jù)對比的情況，為響應語音序列的每個語音設置不同的權(quán)值，將每個 語音的權(quán)值相加，得到語音內(nèi)容符合度； 陽172] (ell)計算總體符合度二動作總體符合度+W2X語音內(nèi)容符合度=動作類型符合 度+wl X動作時間符合度+W2X語音內(nèi)容符合度，其中wl、w2為權(quán)值； 陽173] (el2)將所述總體符合度與第Ξ預設闊值比較，如果大于第Ξ預設闊值，則判斷所 述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。
[0174] 通過W上的方法實施例的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可W清楚地了解到本申請可 借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當然也可W通過硬件，但很多情況下前者 是更佳的實施方式。基于運樣的理解，本申請的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢 獻的部分可軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，并存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用W 使得一臺智能設備執(zhí)行本申請各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì) 包括：只讀存儲器（ROM)、隨機存取存儲器（RAM)、磁碟或者光盤等各種可W存儲數(shù)據(jù)和程 序代碼的介質(zhì)。
[0175]圖2為本申請一示例性實施例示出的一種生物特征活體檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖2所示，所述系統(tǒng)包括： 陽176] 動作序列指令生成單元U201，用于生成隨機動作序列指令；
[0177] 動作指令呈現(xiàn)單元U202,包括顯示器和揚聲器，用于先將所述隨機動作序列指令 的代碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，然后將其做視覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方 式呈現(xiàn)；
[0178] 圖像采集單元U203,用于采集用戶響應人臉圖像序列； 陽179] 響應動作呈現(xiàn)單元U204,用于將所述響應圖像序列與所述隨機動作序列指令同步 進行視覺呈現(xiàn)； 陽180] 動作分析單元U205,用于分析所述響應人臉圖像序列中用戶的響應動作序列； 陽181] 動作符合度判斷單元U206,用于判斷所述響應動作序列是否符合所述隨機動作序 列指令對應的動作序列，如果符合，則判斷所述響應動作序列來自活體人。 陽182] 其中，所述的生物特征活體檢測系統(tǒng)，還可W包括： 陽183] 語音指令生成單元，用于生成隨機語音指令；
[0184] 語音指令呈現(xiàn)單元，包括顯示器和揚聲器，用于先將所述隨機語音序列指令的代 碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，然后將其做視覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈 現(xiàn)；
[0185] 語音采集單元，用于采集用戶響應語音序列； 陽186] 語音分析單元，用于分析所述響應語音序列中用戶的響應語音； 陽187] 語音符合度判斷單元，用于判斷所述響應語音序列是否符合所述語音指令對應的 語音序列，如果符合，則判斷所述響應語音序列來自活體人。
[0188] 其中，在一種可能的實施方式中，所述動作序列指令生成單元在隨機動作序列指 令中為每個動作指定時間戳，所述時間戳用于標識每個動作的動作時間或每個動作的起始 時間和結(jié)束時間，所述時間戳隨機生成。
[0189] 其中，所述動作指令呈現(xiàn)單元把隨機動作序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本和/或視覺 編碼，例如"張嘴"、"閉嘴"，"頭左轉(zhuǎn)"、"低頭V吧眼"等動作的文本字樣、圖像、動畫形式， 然后將其W視覺的方式通過顯示器呈現(xiàn)給用戶；隨機動作序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本和/ 或聽覺編碼，轉(zhuǎn)換成文本，然后通過TTS (Text To Speech)引擎轉(zhuǎn)換成語音，例如通過揚聲 器語音播報"張嘴"、?巧嘴"，"頭左轉(zhuǎn)"、"低頭"、"巧眼"等聲音；或者視覺和聽覺二者結(jié)合的 方式呈現(xiàn)給用戶。通過視聽覺呈現(xiàn)提示，幫助用戶理解指令，W便及時地根據(jù)指示做出相應 的動作。
[0190] 其中，所述圖像采集單元，攝像頭或者其他圖像視頻拍攝設備，拍攝用戶的動作， 從而采集到響應人臉圖像序列，響應人臉圖像序列中每一個圖像為拍攝得到的視頻帖。 陽191] 其中，響應動作呈現(xiàn)單元，用于將所述響應圖像序列與所述隨機動作序列指令同 步進行視覺呈現(xiàn)，顯示在屏幕上，及時反饋給用戶，使用戶能夠調(diào)整自己的動作，使其與隨 機動作序列指令一致。 陽192] 其中，所述動作分析單元，可W包括： 陽193] 人臉檢測子單元，用于從響應動作序列中檢測每張圖像中的人臉；
[0194] 關(guān)鍵點定位子單元，用于對每張人臉進行關(guān)鍵點定位； 陽195] 頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角計算子單元，用于根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角； 陽196] 人臉表情類型計算子單元，用于根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算人臉表情類型； 陽197] 動作序列識別子單元，用于根據(jù)所述頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角和所述人臉表情類型計算所述 響應動作序列。 陽19引所述動作符合度判斷單元，可W包括： 陽199] 動作類型符合度計算子單元，比較所述計算所得的響應動作序列和所述隨機動作 序列指令對應的動作序列，計算動作類型符合度； 陽200] 第一判斷子單元，用于將所述動作類型符合度與第一預設闊值比較，如果所述動 作類型符合度大于第一預設闊值，則響應動作序列中人的響應動作類型符合所述隨機動作 序列指令，判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。 陽201] 其中，所述動作分析單元，還包括： 陽202] 動作時間計算子單元，用于對所計算的所述響應動作序列中的每個動作，計算每 個動作的動作時間； 陽203] 動作時間符合度計算子單元，用于將每個動作的動作時間與隨機生成的時間戳比 較，計算動作時間符合度； 陽204]動作總體符合度計算子單元，用于計算動作總體符合度，動作總體符合度=動作 類型符合度+WX動作時間符合度，其中W為權(quán)值； 陽205]第二判斷子單元，用于將所述動作總體符合度與第二預設闊值比較，如果大于第 二預設闊值，則響應動作序列中人的響應動作符合所述動作序列指令對應的動作序列，判 斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。 陽206] 本申請實施例提供的生物特征活體檢測系統(tǒng)，在一種可能的實施方式中，還可W 包括： 陽207] 語音分析單元，用于識別所述響應語音序列內(nèi)容； 陽20引語音符合度計算單元，用于計算所述響應語音序列的所述響應語音內(nèi)容符合度； 陽209] 總體符合度計算單元，用于計算總體符合度，計算總體符合度=動作類型符合度 +W1X動作時間符合度+W2X語音內(nèi)容符合度，其中wl、w2為權(quán)值；
[0210] 第Ξ判斷單元，用于將所述總體符合度與第Ξ預設闊值比較，如果大于第Ξ預設 闊值，則判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。 陽211] 根據(jù)安全等級設定隨機動作序列指令的復雜度和所述第一預設闊值、第二預設闊 值和第Ξ預設闊值的大小。
[0212] 圖3為生物特征活體檢測系統(tǒng)的隨機動作序列指令可視化視覺呈現(xiàn)和隨機語音 序列指令可視化視覺呈現(xiàn)的示意圖。其中，（1)，（2)，（3)表示隨機動作序列指令（左轉(zhuǎn)45 度一正面一右轉(zhuǎn)45度），同時用文字和圖像進行呈現(xiàn)，（4)表示隨機語音序列指令，用文字 形式呈現(xiàn)，其中示例為讀出一句話，還可W讀出一串隨機數(shù)字。
[0213] 圖4為顯示器為豎屏時一種生物特征活體檢測系統(tǒng)的隨機動作序列指令和用戶 響應圖像序列同步視覺呈現(xiàn)的示意圖。為了更好地引導被采集對象作出符合隨機動作序列 指令的動作序列，將隨機動作序列指令和采集的響應圖像序列w視覺的方式同時呈現(xiàn)在顯 示器上。對豎屏，將隨機動作序列指令呈現(xiàn)在采集的響應圖像序列的右上角，實時引導用戶 做出相應的響應動作序列。其中圖4中（1)至（4)表示正臉一側(cè)臉一正臉一張嘴的隨機動 作序列指令及相應的響應圖像序列的呈現(xiàn)示意圖。
[0214] 圖5為顯示器為橫屏時一種生物特征活體檢測系統(tǒng)的隨機動作序列指令和用戶 響應圖像序列同步視覺呈現(xiàn)的示意圖。其中圖5中（1)至（4)表示正臉一側(cè)臉一正臉一張 嘴的隨機動作序列指令及相應的響應圖像序列的呈現(xiàn)示意圖。
[0215] 圖6為隨機動作序列指令的文本和響應圖像序列同時視覺呈現(xiàn)的示意圖，其中上 端逐條顯示每條隨機動作序列指令，下部分顯示所采集的用戶響應圖像序列。
[0216] 圖7為隨機語音序列指令和隨機動作序列指令與所采集的用戶響應圖像序列一 起同步顯示的示意圖。
[0217] 本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部 分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于裝置或 系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所W描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法 實施例的部分說明即可。W上所描述的裝置及系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，其中所述作為 分離部件說明的單元可W是或者也可W不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可W是或 者也可W不是物理單元，即可W位于一個地方，或者也可W分布到多個網(wǎng)絡單元上?？蒞根 據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可W理解并實施。
[021引需要說明的是，在本文中，諸如"第一"和"第二"等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一 個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示運些實體或操作之 間存在任何運種實際的關(guān)系或者逆序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意 在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、系統(tǒng)或者設備不僅包括那 些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為運種過程、方法、系統(tǒng)或者 設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不 排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0219] W上所述僅是本申請的【具體實施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本申 請。對運些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可W在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本申請 將不會被限制于本文所示的運些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種生物特征活體檢測方法，其特征在于，包括： 生成隨機動作序列指令； 將所述隨機動作序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并以視覺畫面、聽 覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)； 采集用戶響應圖像序列； 將所述響應圖像序列與所述隨機動作序列指令同步進行視覺呈現(xiàn)； 分析所述響應圖像序列中用戶的響應動作序列； 判斷所述響應動作序列是否符合所述隨機動作序列指令對應的動作序列，如果符合， 則判斷所述響應動作序列來自活體人。2. 如權(quán)利要求1所述的生物特征活體檢測方法，其特征在于，還包括： 生成隨機語音序列指令； 將所述隨機語音序列指令的代碼轉(zhuǎn)換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并以視覺畫面、聽 覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)； 采集用戶響應語音序列； 分析所述響應語音序列中用戶的響應語音； 判斷所述響應語音是否符合所述隨機語音序列指令對應的語音序列，如果符合，則判 斷所述響應語音序列來自活體人。3. 如權(quán)利要求1所述的生物特征活體檢測方法，其特征在于，在隨機動作序列指令中 為每個動作指定時間戳，所述時間戳用于標識每個動作的動作時間或每個動作的起始時間 和結(jié)束時間，所述時間戳隨機生成。4. 如權(quán)利要求1所述的生物特征活體檢測方法，其特征在于，所述分析所述響應圖像 序列中用戶的響應動作序列，包括： 從響應圖像序列中檢測每張圖像中的人臉； 對每張人臉進行關(guān)鍵點定位； 根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角； 根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算人臉表情類型； 根據(jù)所述頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角和所述人臉表情類型得到用戶的響應動作序列； 比較所述響應動作序列和所述隨機動作序列指令對應的動作序列，計算動作類型符合 度； 將所述動作類型符合度與第一預設閾值比較，如果所述動作類型符合度大于所述第一 預設閾值，則判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。5. 如權(quán)利要求4所述的生物特征活體檢測方法，其特征在于，所述分析所述響應圖像 序列中用戶的響應動作序列，還包括： 對所述響應動作序列中的每個動作，計算每個動作的動作時間； 比較所述計算的每個動作的動作時間與每個動作的時間戳，計算動作時間符合度； 計算動作總體符合度=動作類型符合度+wX動作時間符合度，其中w為權(quán)值； 將所述動作總體符合度與第二預設閾值比較，如果動作總體符合度大于第二預設閾 值，則判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。6. 如權(quán)利要求5所述的生物特征活體檢測方法，其特征還在于，還包括： 識別所述響應語音序列內(nèi)容； 計算所述響應語音序列的語音內(nèi)容符合度； 計算總體符合度=動作類型符合度+wlX動作時間符合度+w2X語音內(nèi)容符合度，其 中wl、w2為權(quán)值； 將所述總體符合度與第三預設閾值比較，如果總體符合度大于第三預設閾值，則判斷 所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。7. 如權(quán)利要求4-6任一項所述的生物特征活體檢測方法，其特征在于，根據(jù)安全等級 設定隨機動作序列指令的復雜度和所述第一預設閾值、第二預設閾值和第三預設閾值的大 小。8. -種生物特征活體檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括： 動作序列指令生成單元，用于生成隨機動作序列指令； 動作指令呈現(xiàn)單元，包括顯示器和揚聲器，用于先將所述隨機動作序列指令的代碼轉(zhuǎn) 換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并以視覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)； 圖像采集單元，用于采集用戶響應人臉圖像序列； 響應動作呈現(xiàn)單元，用于將所述響應圖像序列與所述隨機動作序列指令同步進行視覺 呈現(xiàn)； 動作分析單元，用于分析所述響應人臉圖像序列中用戶的響應動作序列； 動作符合度判斷單元，用于判斷所述響應動作序列是否符合所述隨機動作序列指令對 應的動作序列，如果符合，則判斷所述響應動作序列來自活體人。9. 如權(quán)利要求8所述的生物特征活體檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 語音指令生成單元，用于生成隨機語音指令； 語音指令呈現(xiàn)單元，包括顯示器和揚聲器，用于先將所述隨機語音序列指令的代碼轉(zhuǎn) 換成文本、視覺和/或聽覺編碼，并以視覺畫面、聽覺聲音或二者結(jié)合的方式呈現(xiàn)； 語音采集單元，用于采集用戶響應語音序列； 語音分析單元，用于分析所述響應語音序列中用戶的響應語音； 語音符合度判斷單元，用于判斷所述響應語音是否符合所述隨機語音序列指令對應的 語音序列，如果符合，則判斷所述響應語音序列來自活體人。10. 如權(quán)利要求8所述的生物特征活體檢測系統(tǒng)，其特征在于，在隨機動作序列指令中 為每個動作指定時間戳，所述時間戳用于標識每個動作的動作時間或每個動作的起始時間 和結(jié)束時間，所述時間戳隨機生成。11. 如權(quán)利要求8所述的生物特征活體檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述動作分析單元，包 括： 人臉檢測子單元，用于從響應動作序列中檢測每張圖像中的人臉； 關(guān)鍵點定位子單元，用于對每張人臉進行關(guān)鍵點定位； 頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角計算子單元，用于根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角； 人臉表情類型計算子單元，用于根據(jù)定位的人臉關(guān)鍵點計算人臉表情類型； 動作序列識別子單元，用于根據(jù)所述頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)角和所述人臉表情類型得到用戶的響 應動作序列； 所述動作符合度判斷單元，包括： 動作類型符合度計算子單元，比較所述響應動作序列和所述隨機動作序列指令對應的 動作序列，計算動作類型符合度； 第一判斷子單元，用于將所述動作類型符合度與第一預設閾值比較，如果所述動作類 型符合度大于第一預設閾值，則響應動作序列中人的響應動作類型符合所述隨機動作序列 指令，判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。12. 如權(quán)利要求10和11所述的生物特征活體檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述動作分析單 元，還包括： 動作時間計算子單元，用于對所述響應動作序列中的每個動作，計算每個動作的動作 時間； 動作時間符合度計算子單元，用于將所述計算的每個動作的動作時間與每個動作的時 間戳比較，計算動作時間符合度； 動作總體符合度計算子單元，用于計算動作總體符合度，動作總體符合度=動作類型 符合度+wX動作時間符合度，其中w為權(quán)值； 第二判斷子單元，用于將所述動作總體符合度與第二預設閾值比較，如果大于第二預 設閾值，則響應動作序列中人的響應動作符合所述動作序列指令對應的動作序列，判斷所 述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。13. 如權(quán)利要求9所述的生物特征活體檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 語音分析單元，用于識別所述響應語音序列內(nèi)容； 語音符合度計算單元，用于計算所述響應語音序列的所述響應語音內(nèi)容符合度； 總體符合度計算單元，用于計算總體符合度，計算總體符合度=動作類型符合度+wl X 動作時間符合度+w2X語音內(nèi)容符合度，其中wl、w2為權(quán)值； 第三判斷單元，用于將所述總體符合度與第三預設閾值比較，如果大于第三預設閾值， 則判斷所述響應動作序列來自活體人，否則不認為來自活體人。14. 如權(quán)利要求8-13任一項所述的生物特征活體檢測系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)安全等 級設定隨機動作序列指令的復雜度和所述第一預設閾值、第二預設閾值和第三預設閾值的 大小。
【文檔編號】G06F21/32GK105989264SQ201510053281
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月2日
【發(fā)明人】鄧瓊
【申請人】北京中科奧森數(shù)據(jù)科技有限公司