[發明專利]一種快速活體檢測的方法與系統

有效

• 申請號: 202111580954.0
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN113963427B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 徐曉剛;王小龍;徐冠雷
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G06V40/16
• 分類號: G06V40/16;G06V10/774;G06V10/82;G06K9/62;G06T5/40;G06T7/136;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種快速活體檢測的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取真實人臉視頻中的幀圖像序列，將幀圖像序列中的圖像進行多尺度放大并表示成頻譜圖，將頻譜圖以固定角度旋轉后投影到水平和垂直方向上，將多次固定角度旋轉后的投影結果連接起來，得到多尺度真實圖像的特征向量；

步驟2，對真實人臉視頻中的幀圖像序列進行二次多尺度拍攝并表示成頻譜圖，采用步驟1的方法提取多尺度二次拍攝圖像的特征向量；

步驟3，根據多尺度真實圖像和多尺度二次拍攝圖像分別構建正樣本集和負樣本集，利用多尺度真實圖像的特征向量和多尺度二次拍攝圖像的特征向量對神經網絡模型進行訓練；利用訓練好的神經網絡模型對待進行活體檢測的視頻進行檢測，檢測結果為活體或非活體；

步驟4，提取待進行活體檢測的視頻對應的人臉圖像序列，標記人臉圖像中的關鍵點；提取人臉圖像序列的面部總體信號集合和局部感興趣信號集合，根據面部總體信號和局部感興趣信號的相關性得到血液容積分布；利用閾值分割模型對血液容積分布對應的直方圖序列進行分割，得到包含生理信號的第一局部區域位置集合；

步驟5，獲取第一局部區域位置集合中的局部感興趣信號的頻率峰值，將頻率峰值的均值作為參考頻率峰值，計算所有局部感興趣信號的頻率峰值分布；利用閾值分割模型對所有局部感興趣信號的頻率峰值分布對應的直方圖序列進行分割，得到包含生理信號的第二局部區域位置集合；

步驟6，將第一局部區域位置集合和第二局部區域位置集合的交集作為最終局部區域位置集合；根據人臉圖像中的關鍵點確定考察區域，計算最終局部區域位置集合與所述考察區域的交疊比，若交疊比大于閾值，則判斷為活體，否則，判斷為非活體；

步驟7，若步驟3和步驟6的檢測結果均為活體，則最終判斷結果為活體，否則，最終判斷為非活體。

2.根據權利要求1所述的快速活體檢測的方法，其特征在于，步驟1中，將頻譜圖以固定角度旋轉，旋轉后的頻譜表示為：

其中，表示第i幀圖像j尺度條件下第p+1次旋轉對應的頻譜，d_θ表示旋轉角度步長，表示第p次旋轉得到的坐標，表示第p+1次旋轉得到的坐標。

3.根據權利要求1或2所述的快速活體檢測的方法，其特征在于，步驟1中，將頻譜圖以固定角度第一次旋轉后投影到水平和垂直方向上，分別得到水平方向上的一維向量和垂直方向上的一維向量，連接后作為該次旋轉后的特征向量；遍歷所有的幀圖像以及每一個幀圖像的所有尺度，將每一個幀圖像不同尺度對應的特征向量橫向連接，作為幀圖像的多尺度特征向量，將不同幀圖像對應的多尺度特征向量縱向連接，構成多維度矩陣作為最終特征。

4.根據權利要求1所述的快速活體檢測的方法，其特征在于，所述的血液容積分布的計算具體為：

針對待進行活體檢測的視頻對應的人臉圖像序列，將每一個人臉圖像的平均像素強度作為面部總體信號，根據時間序列構成面部總體信號集合，去噪化處理并提取頻譜圖；

以及，將每一個人臉圖像分割成子塊，將每一個子塊作為一個局部感興趣信號，根據位置序列和時間序列構成局部感興趣信號集合，去噪化處理并提取頻譜圖；

計算面部總體信號集合的頻譜圖與每一個局部感興趣信號頻譜圖的相關性，將相關性結果作為血液容積分布。