[發(fā)明專利]基于光場(chǎng)相機(jī)2D與深度信息并行處理的欺騙性人臉檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810985485.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN110866423A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石凡;賈晨;趙萌;趙宇峰;閆靜;陳勝勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

一種基于光場(chǎng)相機(jī)2D與深度信息并行處理的欺騙性人臉檢測(cè)方法，包括如下步驟：①利用光場(chǎng)相機(jī)去大量拍攝面部表情，光照不同的人臉圖像和2D欺騙性人臉圖像；②運(yùn)用Lytro Desktop軟件輸出步驟①中所拍攝圖像的2D圖像；③運(yùn)用Lytro Desktop軟件輸出步驟①中所拍攝圖像所對(duì)應(yīng)的深度圖像；④運(yùn)用基于支持向量機(jī)的方法，對(duì)步驟②③所有圖像同時(shí)進(jìn)行人臉檢測(cè)；⑤對(duì)步驟④中同時(shí)檢測(cè)為人臉的圖像認(rèn)定為真實(shí)人臉圖像，而只有2D圖像或者深度圖像被判斷為人臉的圖像，確定為欺騙性人臉圖像。本發(fā)明根據(jù)光場(chǎng)相機(jī)可以同時(shí)獲取2D和深度圖像的特點(diǎn)，采用2D與深度信息并行處理的方法來消除二維欺騙性人臉圖像對(duì)人臉檢測(cè)干擾且工作成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)視覺和模式識(shí)別領(lǐng)域，特別涉及一種基于光場(chǎng)相機(jī)2D與深度信息并行處理的欺騙性人臉檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

作為身份識(shí)別與安全驗(yàn)證的有效途徑，人臉檢測(cè)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域重要的研究?jī)?nèi)容。人臉檢測(cè)對(duì)于人類非常容易，在人的大腦中有專門的人臉檢測(cè)模塊，但對(duì)于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來說，想要機(jī)器準(zhǔn)確的檢測(cè)人臉并不容易。同時(shí)，在現(xiàn)實(shí)中的人臉在姿態(tài)、有無遮蓋物、面部表情、光照條件都不盡相同，這也對(duì)人臉檢測(cè)提出了苛刻的要求。更重要的是，廣泛存在著的高精度打印2D人臉圖像會(huì)對(duì)機(jī)器差產(chǎn)生巨大的欺騙性，這無疑加劇了人臉檢測(cè)的難度。

目前對(duì)于傳統(tǒng)的2D虛假行人識(shí)別普遍采用以下兩種方法：1、利用多傳感器的組合來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)(比如深度傳感器方法)，但多傳感器造價(jià)昂貴，性價(jià)比低并且多傳感器存在相互兼容的問題；2、應(yīng)用結(jié)構(gòu)光法來進(jìn)行2D虛假人臉檢測(cè)，但結(jié)構(gòu)光屬于一種侵入式照明，可能會(huì)對(duì)人眼產(chǎn)生不必要的傷害。

所以，我們提出基于光場(chǎng)相機(jī)2D與深度信息并行處理的方法來解決這一問題。光場(chǎng)相機(jī)在鏡頭光場(chǎng)相機(jī)在鏡頭和CMOS前帶有一組微鏡頭陣列，數(shù)量有9萬個(gè)之多，可將鏡頭投射的光線進(jìn)行以入社角度為區(qū)分的再解析。也就是，除了記錄傳統(tǒng)的二維光線數(shù)據(jù)外，還增加了光線角度這個(gè)重要的數(shù)據(jù)；變?yōu)橛涗浌饩€的三維參數(shù)，使得生成的照片具有3D的照片信息。它拍照無需對(duì)焦，實(shí)現(xiàn)先拍照后調(diào)焦，光圈，景深，焦距等數(shù)據(jù)都可在拍照完成后進(jìn)行后期調(diào)整。光場(chǎng)相機(jī)4000萬像素的CMOS不僅承載著傳統(tǒng)的2D影像數(shù)據(jù)，還負(fù)責(zé)記錄全部取景范圍內(nèi)的光線角度，并通過后期處理器的運(yùn)算，得出全部清晰的取景焦點(diǎn)，因此，就一張已經(jīng)選擇好焦點(diǎn)的2D照片而言，照片大小在5M左右。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種基于光場(chǎng)相機(jī)2D與深度信息并行處理的欺騙性人臉檢測(cè)方法，該方法根據(jù)光場(chǎng)相機(jī)可以同時(shí)獲取2D和深度圖像的特點(diǎn)，采用2D與深度信息并行處理的方法來消除二維欺騙性人臉圖像對(duì)人臉檢測(cè)干擾且工作成本低。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是：一種基于光場(chǎng)相機(jī)2D與深度信息并行處理的欺騙性人臉檢測(cè)方法，其特征在于：包括如下步驟：

①利用光場(chǎng)相機(jī)去大量拍攝面部表情，光照不同的人臉圖像和2D欺騙性人臉圖像；

②運(yùn)用Lytro Desktop軟件輸出步驟①中所拍攝圖像的2D圖像；

③運(yùn)用Lytro Desktop軟件輸出步驟①中所拍攝圖像所對(duì)應(yīng)的深度圖像；

④運(yùn)用基于支持向量機(jī)的方法，對(duì)步驟②③所有圖像同時(shí)進(jìn)行人臉檢測(cè)；

⑤對(duì)步驟④中同時(shí)檢測(cè)為人臉的圖像認(rèn)定為真實(shí)人臉圖像，而只有2D圖像或者深度圖像被判斷為人臉的圖像，確定為欺騙性人臉圖像。

上述光場(chǎng)相機(jī)是LYTRO公司生產(chǎn)的第二代Lytro-Illum相機(jī)。

上述基于支持向量機(jī)的人臉檢測(cè)方法采用Support Vector Machine，SVM。

本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：