图像生物特征识别中的欺骗检测制造技术

本文中描述了在图像生物计量学中用于进行欺骗检测的系统和技术。可以从相机中获得图像序列；所述图像序列中的第一多个图像包括对用户身体部位的表示，并且所述图像序列中的第二多个图像包括对所述用户的环境的表示。可以创建对所述身体部位的所述表示的标记。可以使用第三组电路来在所述图像序列中标识在所述第二多个图像期间呈现的所述用户的所述环境的特征。可以对所述标记与所述图像序列中的所述环境的所述特征之间的相关性进行量化以便产生所述标记与所述环境的所述特征相关的程度的同步度量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像生物特征识别中的欺骗检测优先权要求本专利申请要求以下所有申请的权益和优先权：于2014年11月13日提交的题为“LIVENESSDETECTIONINFACIALRECOGNITIONWITHSPOOF-RESISTANTPROGRESSIVEEYELIDTRACKING(具有防欺骗的渐进眼睑跟踪的面部识别中的活体检测)”的美国临时申请序列号62/079,011；于2014年11月13日提交的题为“FACIALSPOOFINGDETECTIONINIMAGEBASEDBIOMETRICS(基于图像的生物特征识别中的面部欺骗检测)”的美国临时申请序列号62/079,020；于2014年11月13日提交的题为“COVERTLIVENESSDETECTIONSYSTEMANDMETHOD(隐蔽活体检测系统和方法)”的美国临时申请序列号62/079,036；于2014年11月13日提交的题为“FACIALSPOOFINGDETECTIONFACILITATION(面部欺骗检测促进)”的美国临时申请序列号62/079,044；于2014年11月13日提交的题为“SCREENREFLECTIONANTI-SPOOFINGSYSTEMANDMETHOD(屏幕反射防欺骗系统和方法)”的美国临时申请序列号62/079,082；于2014年11月13日提交的题为“EYELIDTRACKINGFORBIOMETRICLIVE-NESSTEST(用于生物特征活体测试的眼睑跟踪)”的美国临时申请序列号62/079,095；以及于2014年11月13日提交的题为“SPOOFINGDETECTIONINIMAGEBASEDBIOMETRICS(基于图像的生物特征识别中的欺骗检测)”的美国临时申请序列号62/079,102；所述申请的全部内容通过引用结合在此。
本文中所描述的实施例总体上涉及生物特征计算机认证，并且更具体地，涉及图像生物特征识别中的欺骗检测。
技术介绍
用于认证目的的面部识别允许用户使用她的面部来向计算机系统进行认证。通常，捕获用户的面部并对其进行分析以便产生并存储用于在设置过程期间对用户进行唯一标识的特征集。当用户希望在未来的认证尝试中使用她的面部时，相机将捕获对用户面部的表示并对其进行分析以便判定其是否与所存储的特征集充分匹配。当进行了用户面部的当前图像捕获与所存储的特征集之间的充分匹配时，向计算机系统认证了所述用户。附图说明在不一定按比例绘制的附图中，相同标号可以描述不同视图中的类似部件。具有不同字母后缀的相同标号可以表示类似部件的不同实例。附图总体上通过示例的方式而不是通过限制的方式展示了本文档中所讨论的各种实施例。图1是根据实施例的包括用于图像生物特征识别的系统的环境的示例的框图。图2是根据实施例的由用于图像生物特征识别的相机可见的场景的示例。图3是根据实施例的用于图像生物特征识别的系统和场景成分的示例安排的图示。图4是根据实施例的不可见光的场景反射率的示例的图示。图5A是根据实施例的所发射的图案的示例，并且图5B是根据实施例的在所发射的图案下的场景反射率的示例。图6是根据实施例的场景中的距离平面的示例。图7是根据实施例的与所提供的提示的眼睛注视相关性的示例。图8是根据实施例的用于图像生物特征识别的用户界面的示例的框图。图9是根据实施例的使用所标识的面部标记来进行的场景线性变换。图10是根据实施例的对使用所标识的面部标记来进行的场景线性变换的场景简化。图11是根据实施例的示例用户界面序列，在所述用户界面中，向用户呈现目标。图12A和图12B是根据实施例的向用户呈现的目标提示的示例用户界面，在所述用户界面中，模糊了场景。图13是根据实施例的用于促进目标放置的示例注视向量确定。图14是根据实施例的眨眼时的眼睑运动序列的示例。图15是根据实施例的跟踪眼睛的眨眼特性的帧序列。图16是根据实施例的对两只眼睛中的每只眼睛的眨眼的示例活动分析。图17是根据实施例的对两只眼睛中的每只眼睛的眨眼的示例活动分析。图18展示了根据实施例的在图像生物特征识别中用于进行欺骗检测的方法的示例的流程图。图19展示了根据实施例的在图像生物特征识别中用于进行面部活体检测的方法的示例的流程图。图20是框图，展示了可以在其上实施一个或多个实施例的机器的示例。具体实施方式一些当前面部识别解决方案易于通过例如电话、平板计算机等上的照片来欺骗(例如，伪造)。例如，人员可以例如经由平板计算机相机或者从雇员的社交媒体简况中获取用户的照片，在设备上显示该照片，并将所述设备保持在用于捕获面部表示的相机前面以便认证用户。因此，所述人员已经欺骗了用户的真实面部以便规避基于面部的认证过程。为了防止面部欺骗，可以采用一些类型的防欺骗技术(单独地或组合地)，比如，让用户执行某些任务(例如，调用可能很难预测的动态用户参与以便使欺骗复杂化)或分析图像捕获的情境(例如，环境)以便判定所捕获的图像是否表示“活体(live)”用户。两种技术都可以在活体用户与仿真品之间进行区分，但是仅要求更多用户输入(例如，以特定任务的形式、采取身体位置等)可能呈现一些用户体验挑战(例如，如何呈现请求、用户遵循请求的难度、执行请求的过多时间等)。然而，分析在其中捕获图像的情境可以避免与更加交互式的技术相关联的用户体验挑战。进一步地，在没有特定指令的情况下，可以采用技术来诱导用户行为。例如，简单地呈现移动的令人感兴趣的物体将捕获用户注意力，而不必告知用户跟踪物体。这种技术可以在不烦扰用户的情况下增加环境观察。以下描述了用于分析认证情境的机制和技术。如本文中所使用的，情境不包括如当日时间、位置或其他可辨别情境等情境，而是包括可从认证设备上的相机或其他传感器中观察的或者向用户引入的环境情境(例如，屏幕上的移动目标)。而且，尽管以下可能描述了用于标识欺骗尝试(例如，使用仿真品而不是活体生物特征成分来认证用户)的技术，但是可以使用相同技术来标识活体生物特征成分。因此，甚至在欺骗不是问题的环境中——比如，在是否可以为了应用或环境定制而不是访问安全而将认证主要用于标识用户的家庭中，标识活体面部可以通过避免对身体部位的无生命表示(例如，抱在孩子手臂中的玩偶)的认证处理来减小处理开销或否定的认证尝试。图1是根据实施例的包括用于图像生物特征识别的系统105的环境100的示例的框图。系统105可以包括传感器120(例如，数码相机或录像机、不可见光检测器等)、显示器145(例如，屏幕、监视器、可见光发射器等)、(可选地)附加发射器150(例如，红外线(IR)或其他不可见或可见光谱发射器)、环境特征检测器125、生物特征检测器130、同步性检测器135和欺骗指示控制器140。当分析从标识欺骗尝试转移到标识活体身体部位(例如，面部)时，欺骗指示控制器140还可以被称为活体指示控制器。系统105还可以包括用于实际执行对用户115的认证的认证控制器(未示出)。如以下关于图20而描述的，在如电路组等计算机硬件中实施这些成分中的每个成分。系统105可以从传感器120获得图像序列。图像序列包括第一多个图像(例如，帧、图片等)，所述第一多个图像包括对用户身体部位(例如，面部、手指等)的表示。如本文中所使用的，对身本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在图像生物特征识别中用于进行欺骗检测的系统，所述系统包括：传感器，所述传感器用于获得图像序列，所述图像序列中的第一多个图像包括对用户身体部位的表示，并且所述图像序列中的第二多个图像包括对所述用户的环境的表示，所述传感器是相机；生物特征检测器，所述生物特征检测器用于创建对所述身体部位的所述表示的标记，所述标记与对所述身体部位的所述表示中的特征相对应；环境特征检测器，所述环境特征检测器用于在所述图像序列中标识在所述第二多个图像期间呈现的所述用户的所述环境的特征；同步性检测器，所述同步性检测器用于对所述标记与所述图像序列中的所述环境的所述特征之间的相关性进行量化，以便产生所述标记与所述环境的所述特征相关的程度的同步性度量；以及欺骗指示控制器，所述欺骗指示控制器用于响应于所述同步性度量超过阈值而提供欺骗尝试指示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.13 US 62/079,095;2014.11.13 US 62/079,082;1.一种在图像生物特征识别中用于进行欺骗检测的系统，所述系统包括：传感器，所述传感器用于获得图像序列，所述图像序列中的第一多个图像包括对用户身体部位的表示，并且所述图像序列中的第二多个图像包括对所述用户的环境的表示，所述传感器是相机；生物特征检测器，所述生物特征检测器用于创建对所述身体部位的所述表示的标记，所述标记与对所述身体部位的所述表示中的特征相对应；环境特征检测器，所述环境特征检测器用于在所述图像序列中标识在所述第二多个图像期间呈现的所述用户的所述环境的特征；同步性检测器，所述同步性检测器用于对所述标记与所述图像序列中的所述环境的所述特征之间的相关性进行量化，以便产生所述标记与所述环境的所述特征相关的程度的同步性度量；以及欺骗指示控制器，所述欺骗指示控制器用于响应于所述同步性度量超过阈值而提供欺骗尝试指示。2.如权利要求1所述的系统，其中，标识所述环境的所述特征包括所述系统的发射器将图案发射到所述环境中。3.如权利要求2所述的系统，其中，发射所述图案包括所述发射器在可见光谱中发射非均匀图案。4.如权利要求3所述的系统，其中，所述非均匀图案是移动图案。5.如权利要求3所述的系统，其中，发射所述图案包括所述发射器在不可见光谱中发射所述图案。6.如权利要求5所述的系统，其中，所述环境的所述特征是源自所述图案的对所述身体部位的深度测量，其中，所述标记是基于对所述身体部位的所述深度测量以及所述表示的对所述身体部位的测量，其中，所述相关性是对所述身体部位的所述测量符合所述深度测量处的活体身体部位的程度。7.如权利要求6所述的系统，其中，通过以下方式来确定基于对所述身体部位的所述深度测量以及所述表示的对所述身体部位的所述测量：使用深度图像以及对所述身体部位的表示的尺寸来推断所述身体部位的大小。8.如权利要求2所述的系统，其中，所述环境的所述特征包括所述图案在所述环境中包含所述标记的区域中的反射率。9.如权利要求8所述的系统，其中，所述环境的所述特征与所述标记之间的所述相关性是所述区域反射所述图案的程度。10.如权利要求9所述的系统，其中，所述阈值定义所述图案的最小反射率。11.如权利要求9所述的系统，其中，所述阈值定义所述图案的最大反射率。12.如权利要求11所述的系统，其中，其中，发射所述图案包括所述发射器在不可见光谱中发射所述图案，其中，所述区域反射所述图案的所述程度包括对不可见光的反射的均匀性。13.一种用于在图像生物特征识别中进行欺骗检测的方法，所述方法包括：使用第一组电路来从相机中获得图像序列，所述图像序列中的第一多个图像包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·奈吉，S·芬里希，D·L·格劳曼，R·S·纳加拉，R·高希，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US