[發明專利]一種基于雙目紅外的實時3D人臉活體判斷方法

在審

• 申請號: 202010614184.6
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111753781A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 袁嘉言;賈寶芝;何一凡
• 申請（專利權）人: 廈門瑞為信息技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 梁錦平

本發明公開了一種基于雙目紅外的實時3D人臉活體判斷方法，利用雙目紅外攝像頭進行3D人臉活體檢測，先通過定位人臉位置中面部關鍵特征點(landmark)的位置關系定位出人臉的多個感興趣區域，再對定位出的相同部位的感興趣區域進行視差匹配，大大減少了視差匹配在處理器上的處理時間，最后再根據匹配好視差的感興趣區域的深度信息計算出感興趣區域之間的實際距離，通過實際距離和3D人臉判斷邏輯進行3D人臉活體檢測，相對于傳統的3D人臉活體檢測，其具有成本低、使用便利、識別過程時間短以及準確度好的優點。

技術領域

本發明涉及實時3D人臉活體判斷的技術領域，特別是涉及一種基于雙目紅外的實時3D人臉活體判斷方法。

背景技術

隨著計算機技術的迅猛發展，人工智能領域中的大數據技術和深度學習技術進步，人臉識別技術獲得突破性的進步，越來越多的安防產品使用上人臉識別技術。在監控抓拍領域、閘機領域和門禁領域應用人臉識別技術可以給人們生活帶來極大的便利。

隨著人們對于生活便利性追求越來越高，在智慧門鎖方面更希望通過刷臉就可以直接開鎖。對于智慧門鎖領域來說，產品應用處于無人值守，同時如今社交網絡上很容易獲得戶主的人臉圖像信息，因此對于智慧門鎖領域來說安全性要求非常的高，那么在智慧門鎖中進行嚴格的活體判斷是非常有必要的。

現在常用的活體檢測方法有以下三種：

(1)配合式活體技術：配合式活體技術在金融領域是常用的活體識別技術。配合式活體具體方法有：系統發出對應的指令轉頭、張嘴以及閉眼等，通過人臉landmark定位方式判斷用戶是否做出對應的動作以驗證活體的合法性；或者，系統發出對應的數字或者一段話，需要用戶講述一遍，如果嘴型或者聲音識別通過則認為是活體；配合式的方法需要用戶配合，大大降低產品使用的便利性，并且識別過程時間長。

(2)靜默式2D活體技術：靜默式2D活體在有安保人員閘機領域是常用的活體識別技術。靜默式2D活體技術可分為傳統圖像統計處理方式和深度學習建模方式，這兩種方式都需要收集大量活體和非活體的人臉數據用于算法學習。該方法僅僅有人臉的2D信息，往往模型學習結果對場景存在過擬合情況，對于某些未見過的活體或者非活體場景存在誤識別情況，其準確度差。

(3)靜默式3D活體技術：靜默式3D活體近來在金融小額支付和智慧門鎖領域應用越來越多了。靜默式3D活體關鍵點在于通過建模人臉的3D信息，通過3D信息來預測人臉是活體的概率。常用構建人臉3D信息的方法有：結構光以及TOF(Time of Flight)和雙目鏡頭三種方法。但是結構光和TOF設備成本相對較高，而雙目設備全圖立體匹配時間較長。

以上的技術各有優缺點，市場上亦不存在兼顧成本低、使用便利、識別過程時間短以及準確度好的3D人臉活體判斷方法。

有鑒于此，本發明人針對上述3D人臉活體判斷方法上未臻完善所導致的諸多缺失及不便，而深入構思，且積極研究改良試做而開發設計出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低、使用便利、識別過程時間短以及準確度好的基于雙目紅外的實時3D人臉活體判斷方法。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種基于雙目紅外的實時3D人臉活體判斷方法，其包括以下步驟：步驟A：通過一雙目紅外攝像頭根據標定的內參和外參在圖像視場內采集得到檢測圖片組；步驟B：所述雙目紅外攝像頭對分別由第一攝像頭和第二攝像頭采集的左檢測圖片和右檢測圖片進行基線對齊；步驟C：通過一檢測算法檢測檢測圖片組中的人臉位置，并通過定位人臉位置中面部關鍵特征點(landmark)的位置關系定位出人臉的多個感興趣區域；步驟D：分別提取步驟C中左檢測圖片和右檢測圖片上定位出的相同部位的感興趣區域，并對其進行視差匹配；步驟E：統計匹配好視差的感興趣區域的深度信息，并根據深度信息計算出感興趣區域之間的實際距離，通過實際距離和3D人臉判斷邏輯進行3D人臉活體檢測。