[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于視頻圖像心率檢測(cè)及活體檢測(cè)的人臉識(shí)別系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011335221.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112396011B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝巍;吳少文;周延;余錦偉;許練濠;陳定權(quán)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06V40/40
• 分類(lèi)號(hào): G06V40/40;G06V40/16;G06V10/77;G06V10/764;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/08;A61B5/024;A61B5/0205;A61B5/01
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強(qiáng)

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于視頻圖像心率檢測(cè)及活體檢測(cè)的人臉識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括圖像采集及預(yù)處理模塊、人臉認(rèn)證主機(jī)、后端數(shù)據(jù)服務(wù)器及身份信息與熱成像圖顯示模塊；本發(fā)明通過(guò)紅外熱成像攝像頭和可見(jiàn)光攝像頭分別獲取人臉視頻圖像和人臉熱成像，計(jì)算熱成像圖片中人臉溫度平均值和根據(jù)光電容積脈搏波原理從人臉視頻圖像所檢測(cè)出的心率值作為判斷是否為活體的依據(jù)，將采集的人臉特征數(shù)據(jù)與后端數(shù)據(jù)服務(wù)器中人臉圖像數(shù)據(jù)比對(duì)得出人臉識(shí)別結(jié)果；通過(guò)顯示模塊顯示識(shí)別結(jié)果，并且能夠?qū)崟r(shí)顯示當(dāng)前人臉溫度和心率值。本發(fā)明的心率檢測(cè)進(jìn)一步的減少了紅外熱像活體檢測(cè)出現(xiàn)的誤判現(xiàn)象，提高了人臉識(shí)別的安全系數(shù)和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視頻圖像檢測(cè)和人臉識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于視頻圖像心率檢測(cè)及活體檢測(cè)的人臉識(shí)別系統(tǒng)。

背景技術(shù)

人臉識(shí)別已經(jīng)廣泛應(yīng)用與生活中，例如門(mén)禁系統(tǒng)，火車(chē)安檢，手機(jī)支付，警方偵查都與人臉識(shí)別息息相關(guān)。但是目前人臉信息還是無(wú)法作為一些重要信息的安全密鑰，這是因?yàn)槟壳暗娜四樧R(shí)別系統(tǒng)還是無(wú)法良好地抵御照片、視頻以及面具的攻擊，安全系數(shù)還有待提高。一旦人臉識(shí)別系統(tǒng)被惡意攻擊成功，使用者的信息將會(huì)泄露，甚至發(fā)生入室偷盜和財(cái)產(chǎn)損失等嚴(yán)重安全問(wèn)題。現(xiàn)有的一些研究提出(張紅彥,倪濤,鄒少元,等.一種基于熱成像效應(yīng)的雙攝像頭人臉活體檢測(cè)方法，中國(guó),CN201810418468.0?2018.)僅利用紅外熱成像作為活體檢測(cè)的依據(jù)，但現(xiàn)有的紅外熱像活體檢測(cè)容易受到人臉檢測(cè)距離遠(yuǎn)近，佩戴眼鏡等外界條件的影響等影響出現(xiàn)誤判現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)以上提出的不足，提出了一種基于視頻圖像心率檢測(cè)及活體檢測(cè)的人臉識(shí)別系統(tǒng)，在紅外熱像活體檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上增加基于光電容積脈搏波原理心率檢測(cè)，雙重活體檢測(cè)提高了非活體的識(shí)別率，彌補(bǔ)了紅外熱像活體檢測(cè)的不足，能夠有效的防止視頻、照片等惡意攻擊，防止他人冒用，提高了人臉識(shí)別系統(tǒng)的安全可靠性；顯示的人體熱成像圖能夠直接觀察到人體的溫度情況，且實(shí)時(shí)的人臉溫度和心率檢測(cè)，對(duì)于新冠肺炎等特殊時(shí)期或是自身健康檢測(cè)都十分有幫助。為了解決上述現(xiàn)有的容易受到照片、視頻、面具等惡意攻擊和紅外熱像活體檢測(cè)容易誤判的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于視頻圖像心率檢測(cè)及活體檢測(cè)的人臉識(shí)別系統(tǒng)。

本發(fā)明至少通過(guò)如下技術(shù)方案之一實(shí)現(xiàn)。

一種基于視頻圖像心率檢測(cè)及活體檢測(cè)的人臉識(shí)別系統(tǒng)，包括圖像采集及預(yù)處理模塊、人臉認(rèn)證主機(jī)、后端數(shù)據(jù)服務(wù)器、身份信息與熱成像圖顯示模塊；

所述圖像采集及預(yù)處理模塊用于采集紅外熱成像人臉圖像與可見(jiàn)光人臉視頻圖像數(shù)據(jù)并將人臉圖像數(shù)據(jù)和人臉溫度數(shù)據(jù)傳輸至人臉認(rèn)證主機(jī)；

所述后端數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)已錄入的人臉圖像數(shù)據(jù)；

所述人臉認(rèn)證主機(jī)分為活體檢測(cè)和人臉識(shí)別兩部分，利用人臉溫度數(shù)據(jù)和人臉圖像數(shù)據(jù)測(cè)量出人臉平均溫度和心率作為活體檢測(cè)依據(jù)，檢測(cè)為活體后，利用可見(jiàn)光人臉視頻圖像數(shù)據(jù)與已錄入的人臉圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行特征對(duì)比和匹配，得到匹配結(jié)果，并將結(jié)果傳輸至身份信息與熱成像圖顯示模塊；

身份信息與熱成像圖顯示模塊顯示匹配出的人臉身份信息和當(dāng)前人體的相關(guān)信息。

優(yōu)選的，圖像采集及預(yù)處理模塊包括紅外熱成像攝像頭和可見(jiàn)光攝像頭；所述的紅外熱成像攝像頭用于采集到的人臉溫度，通過(guò)計(jì)算人臉的平均溫度值作為判斷是否為活體的檢測(cè)依據(jù)；所述的可見(jiàn)光攝像頭用于采集人臉視頻圖像，采用MTCNN網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)人臉位置，選取人臉感興趣區(qū)域用于心率檢測(cè)，并將采集到的人臉圖像進(jìn)行幾何歸一化及直方圖均衡化預(yù)處理，得到用于特征提取的標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像。

優(yōu)選的，后端數(shù)據(jù)服務(wù)器執(zhí)行Java、HTML語(yǔ)言指令，用于存儲(chǔ)已錄入人臉圖像數(shù)據(jù)、匹配信息、系統(tǒng)硬件工作日志以及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

優(yōu)選的，人臉認(rèn)證主機(jī)結(jié)合Opencv的視覺(jué)開(kāi)源庫(kù)，執(zhí)行Java語(yǔ)言指令。

優(yōu)選的，人臉認(rèn)證主機(jī)包括人臉活體檢測(cè)模塊、特征提取及特征降維模塊和分類(lèi)器模塊。