[發(fā)明專(zhuān)利]基于人臉特征點(diǎn)位移的生物識(shí)別照片仿冒攻擊檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710544499.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107480586B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建征;楊巨成;楊華易;趙婷婷;陳亞瑞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發(fā)明涉及一種基于人臉特征點(diǎn)位移的生物識(shí)別照片仿冒攻擊檢測(cè)方法，其技術(shù)特點(diǎn)是：通過(guò)視頻采集設(shè)備采集正常光照條件下包含人臉區(qū)域的視頻信號(hào)，從視頻信號(hào)中獲取作為分類(lèi)依據(jù)的特征向量；使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)特征向量進(jìn)行分類(lèi)判別，判斷是三維立體人臉還是二維照片回放。本發(fā)明采用圖像處理技術(shù)和深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)生物樣本進(jìn)行活體檢測(cè)，解決人臉識(shí)別系統(tǒng)中防止照片仿冒攻擊問(wèn)題，其基于人臉的三維空間特性對(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè)，可靠性高；本發(fā)明使用普通的視頻采集設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)功能，具有成本低廉且算法簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的實(shí)際要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，涉及針對(duì)人臉識(shí)別中的對(duì)照片仿冒攻擊問(wèn)題的判別的方法，尤其是一種基于人臉特征點(diǎn)位移的生物識(shí)別照片仿冒攻擊檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展和近幾年生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)一些技術(shù)的逐漸成熟，生物識(shí)別(認(rèn)證)技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用。生物識(shí)別技術(shù)是指基于人體的一些生物特征，包括生理特征和行為特征來(lái)識(shí)別、判別個(gè)體身份的一種技術(shù)。目前該技術(shù)在應(yīng)用方面主要依靠識(shí)別生理特征，通常包括人臉識(shí)別、指(掌)紋識(shí)別、虹膜識(shí)別等。生物特征的獨(dú)特性早在唐代就已經(jīng)被中國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，近代西方學(xué)者對(duì)此也早有大量的研究。而真正將生物特征用于身份識(shí)別的系統(tǒng)出現(xiàn)于上世紀(jì)70年代早期。近年來(lái)，隨著生物特征采集設(shè)備價(jià)格的下降和各種識(shí)別方法的日益成熟，生物識(shí)別(認(rèn)證)技術(shù)逐漸融入了我們的日常生活中，在諸多領(lǐng)域，如系統(tǒng)登錄、海關(guān)安檢等領(lǐng)域有大量應(yīng)用，例如我國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)了將公民指紋采集存儲(chǔ)在二代身份證中的工作。

生物識(shí)別具有有效性及便利性的優(yōu)勢(shì)，然而假冒攻擊一直是生物識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)重大威脅。例如，對(duì)于人臉識(shí)別系統(tǒng)，攻擊者可以使用人臉照片來(lái)進(jìn)行身份仿冒；而指紋、掌紋識(shí)別系統(tǒng)也可能使用硅膠或類(lèi)似材質(zhì)制作的膠模騙過(guò)系統(tǒng)。對(duì)此類(lèi)的仿冒攻擊，國(guó)外有很多學(xué)者進(jìn)行過(guò)研究，也發(fā)表過(guò)一些文獻(xiàn)資料，證明使用這些仿冒手段的確可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的攻擊。

隨著生物識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用愈加廣泛，系統(tǒng)安全性問(wèn)題日益凸顯出來(lái)，越來(lái)越被研究人員廣泛關(guān)注。其中，一種解決此問(wèn)題的思路是在獲取人體生物樣本的時(shí)候，同時(shí)要對(duì)生物樣本進(jìn)行活體檢測(cè)。活體檢測(cè)可以保證生物信息的獲取對(duì)象是生物活體，從而可以抵御各種復(fù)制生物樣本，例如照片、塑膠指模等對(duì)認(rèn)證系統(tǒng)的攻擊。對(duì)于活體檢測(cè)技術(shù)的研究已經(jīng)成為了生物識(shí)別領(lǐng)域中的一個(gè)重要方向，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在此領(lǐng)域有大量的研究工作和一些重要的學(xué)術(shù)會(huì)議，并且在一些相關(guān)領(lǐng)域的權(quán)威會(huì)議上都有相關(guān)的工作和論文發(fā)表。目前一些常用的技術(shù)包括基于活體的生理行為(例如識(shí)別人臉的眨眼動(dòng)作)、活體的環(huán)境特征以及活體的生理信號(hào)(諸如皮膚汗液，EEG電平，熱紅外特性等)。然而這些方法又各有缺陷，有些需要通過(guò)大量復(fù)雜的運(yùn)算，有些需要特殊設(shè)備支持，還有些方法用戶(hù)體驗(yàn)不好，難以滿(mǎn)足各種復(fù)雜場(chǎng)合的實(shí)際應(yīng)用要求，易用性和可靠性方面有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目地在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種可靠性高、易于操作使用且成本低廉的基于人臉特征點(diǎn)位移的生物識(shí)別照片仿冒攻擊檢測(cè)方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于人臉特征點(diǎn)位移的生物識(shí)別照片仿冒攻擊檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1、通過(guò)視頻采集設(shè)備采集正常光照條件下包含人臉區(qū)域的視頻信號(hào)，從視頻信號(hào)中獲取作為分類(lèi)依據(jù)的特征向量；

步驟2、使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)特征向量進(jìn)行分類(lèi)判別，判斷是三維立體人臉還是二維照片回放。

進(jìn)一步，所述步驟1獲取特征向量的方法包括以下步驟：

⑴使用視頻采集設(shè)備采集視頻或連貫圖像畫(huà)面序列，采樣頻率高于4fps；

⑵從視頻或圖像序列中識(shí)別人臉區(qū)域、定位人臉特征點(diǎn)，所述人臉特征點(diǎn)的數(shù)量在3～68個(gè)之間；

⑶選擇兩個(gè)相對(duì)比較固定的人臉特征點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)；