一种带活体检测功能的人脸验证方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带活体检测功能的人脸验证方法和系统。方法包括：(1)显示第一人脸识别框，提示用户将脸部校准到人脸识别框的预设位置，并实时检测是否校准成功；(2)在用户将脸部成功校准到所述第一人脸识别框的预设位置后，对捕捉到的人脸图像进行第一阶段的活体检测和人脸匹配；(3)若第一阶段的活体检测和人脸匹配通过，则显示第二人脸识别框，提示用户将脸部校准到预设位置；其中，所述第二人脸识别框与所述第一人脸识别框在屏幕上的显示不同；(4)随机采样用户将脸部从第一人脸识别框校准到第二人脸识别框的过程中的图像，进行第二阶段的活体检测和人脸匹配。本发明专利技术无需专用设备，抗攻击能力强，操作便捷，用户体验好。

【技术实现步骤摘要】
一种带活体检测功能的人脸验证方法和系统
本专利技术涉及人脸识别，尤其涉及一种带活体检测功能的人脸验证方法和系统。
技术介绍
人脸识别技术是基于人的脸部特征，对输入的人脸图像或者视频流首先判断其是否存在人脸；如果存在人脸，则进一步的检测脸部的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息，依据这些信息，进一步提取每个人脸中所蕴涵的身份特征，并将其与已知的人脸进行对比，从而识别每个人脸的身份。人脸匹配是被检测到的人脸进行身份确认或在人脸库中进行目标搜索，也就是将采样到的人脸图像与人脸库中的人脸图像依次进行比对，并找出最佳的匹配对象。人脸识别技术应用于工业界尚不完备，还存在一些漏洞，其中一个就是人脸识别的仿冒认证。多数人脸识别系统可以对摄像头采集的人脸图像进行辨认，却无法分辨出采集的人脸图像是来自真人还是一张照片。因此，人脸识别系统易受到各类蓄意的仿冒攻击，常见手段包括盗用合法用户人脸照片、盗用合法用户人脸视频等。目前，活体检测是应对的基本方法，其主要的防范策略可以分为三种类：一、是采用带红外摄像头的双目摄像头或3D摄像头，可显著地提高攻击者的仿冒成本和难度，但专用摄像头的使用也很大程度提高了检测成本和限制其适用的范围；二、采用基本的RGB静默活体检测，进行摩尔纹和成像畸形等基本检测外，可以防范基本的照片和视频攻击，但是由于识别用的普通手机系统层美颜功能的不断升级，且美颜的方法千差万别，导致这种方法错误率较高；三、在人脸识别系统加入交互环节，进行生物活性检测(眨眼、张嘴、摇头或朗读随机数字等)手段，很大程度上提升人脸识别对照片、视频攻击的防范能力，但这一过程比较繁琐，偶尔进行用户尚可以接受，但如果用于日常打卡一类应用，用户将非常抵触。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种带活体检测功能的人脸验证方法和系统，可应用于普通手机、ipad、智能手表等设备上，不需要专用设备，成本低，抗攻击能力强，验证方法简单，用户体验好。技术方案：一种带活体检测功能的人脸验证方法，其特征在于该方法包括：(1)显示第一人脸识别框，提示用户将脸部校准到人脸识别框的预设位置，并实时检测是否校准成功；(2)在用户将脸部成功校准到所述第一人脸识别框的预设位置后，对捕捉到的人脸图像进行第一阶段的活体检测和人脸匹配；(3)若第一阶段的活体检测和人脸匹配通过，则显示第二人脸识别框，提示用户将脸部校准到预设位置；其中，所述第二人脸识别框与所述第一人脸识别框在屏幕上的显示不同；(4)随机采样用户将脸部从第一人脸识别框校准到第二人脸识别框的过程中的图像，进行第二阶段的活体检测和人脸匹配。进一步的，步骤(1)中所述第一人脸识别框，为与屏幕角度一致的识别框。进一步的，步骤(2)中所述第一阶段的活体检测，是指采用RGB静默活体检测，包括屏幕反光、摩尔纹和人脸图像畸变检测，用以判断是否为真人活体。进一步的，步骤(2)中所述第一阶段的人脸匹配，是指将检测到的人脸图像进行身份特征提取，并与人脸数据库中标准人脸图像的特征进行匹配，判别二者是否为同一人。进一步的，步骤(3)中所述第二人脸识别框与所述第一人脸识别框在屏幕上的显示不同，具体体现在相对于屏幕：(a)识别框具有一个随机的倾斜角度；和/或(b)识别框在屏幕上的位置有所不同；和/或(c)识别框大小有所不同。进一步的，步骤(4)中所述第二阶段的活体检测，是指对随机采样的若干图像进行人脸匹配、RGB静默活体检测以及可能攻击行为的检测，所述可能攻击行为的检测包括图片中是否有照片边框、是否有视频播放器边框、是否有扶持设备的手指；其中，采样的图像包括人脸图像和校准时的中间状态图像。本专利技术所述的带活体检测功能的人脸验证系统包括：第一人脸校准模块，用于显示第一人脸识别框，提示用户将脸部校准到人脸识别框的预设位置，并实时检测是否校准成功；第一人脸检测模块，用于在用户将脸部成功校准到所述第一人脸识别框的预设位置后，对捕捉到的人脸图像进行第一阶段的活体检测和人脸匹配；第二人脸校准模块，用于在第一阶段的活体检测和人脸匹配通过时，显示第二个人脸识别框，提示用户将脸部校准到预设位置；其中，所述第二人脸识别框与所述第一人脸识别框在屏幕上的显示不同；第二人脸检测模块，用于采集用户将脸部从第一人脸识别框校准到第二人脸识别框的过程中的图像，进行第二阶段的活体检测和人脸匹配。进一步的，所述第二人脸识别框与所述第一人脸识别框在屏幕上的显示不同，具体体现在相对于屏幕：(a)识别框具有一个随机的倾斜角度；和/或(b)识别框在屏幕上的位置有所不同；和/或(c)识别框大小有所不同。进一步的，所述第一阶段的活体检测，是指采用RGB静默活体检测，包括屏幕反光、摩尔纹和人脸图像畸变检测，用以判断是否为真人活体。进一步的，所述第二阶段的活体检测，是指对采集的若干图像随机抽样，将抽样的图像进行人脸匹配、RGB静默活体检测以及可能攻击行为的检测，所述可能攻击行为的检测包括图片中是否有照片边框、是否有视频播放器边框、是否有扶持设备的手指；其中，采集的图像包括人脸图像和校准时的中间状态图像。有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：1、本专利技术提供一种带活体检测功能的人脸验证方法和系统，无需专用摄像头，可应用于普通手机或ipad等设备上，成本低；2、具备可靠的活体检测功能，可有效防范常见的照片、视频攻击。本专利技术通过改变手机屏幕上的人脸识别框的位置大小以及角度，录制人脸对准不同识别框的过程，生成短视频或实时进行随机采样。如果用户通过拍照获得一个人的脸部特征，使用设备中的照片或视频来冒充人脸，该专利技术可识别出图像中出现的设备边框(如手机，iPad等)以及扶持设备的手指，从而可有效避免遭受类似攻击的风险，提高人脸识别的可靠性与精准性；3、验证方法简单，用户体验更好。附图说明图1是本专利技术提供的带活体检测功能的人脸验证方法的流程示意图；图2是识别框的示意效果图；图3是本专利技术提供的带活体检测功能的人脸验证系统的系统框图。具体实施方式本实施例提供了一种带活体检测功能的人脸验证方法，该方法可以应用与任何具有前置摄像头的手机、ipad、智能手表等终端上，如图1所示，具体包括如下步骤：S1、当需要人脸验证时，显示第一人脸识别框，提示用户将脸部校准到人脸识别框的预设位置，并实时检测是否校准成功。其中，第一人脸识别框最好为与屏幕角度一致的识别框，如图2(a)所示，可以是一个显示在屏幕中央的标准矩形人脸识别框，边框与屏幕边框平行。当然也可以是其他圆形、椭圆形识别框等，保持与屏幕角度相同，方便用户识别即可。在校准过程中，会实时计算人脸中心坐标与识别框中心坐标的距离，以及人脸面积占识别框面积的比例，具体是计算识别框中人脸中心横、纵坐标——face_x，face_y与识别框中心横、纵坐标—rect_x,rect_y的差值，设置二者的差值均小于300dp为合理范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带活体检测功能的人脸验证方法，其特征在于该方法包括：/n(1)显示第一人脸识别框，提示用户将脸部校准到人脸识别框的预设位置，并实时检测是否校准成功；/n(2)在用户将脸部成功校准到所述第一人脸识别框的预设位置后，对捕捉到的人脸图像进行第一阶段的活体检测和人脸匹配；/n(3)若第一阶段的活体检测和人脸匹配通过，则显示第二人脸识别框，提示用户将脸部校准到预设位置；其中，所述第二人脸识别框与所述第一人脸识别框在屏幕上的显示不同；/n(4)随机采样用户将脸部从第一人脸识别框校准到第二人脸识别框的过程中的图像，进行第二阶段的活体检测和人脸匹配。/n

【技术特征摘要】
1.一种带活体检测功能的人脸验证方法，其特征在于该方法包括：
(1)显示第一人脸识别框，提示用户将脸部校准到人脸识别框的预设位置，并实时检测是否校准成功；
(2)在用户将脸部成功校准到所述第一人脸识别框的预设位置后，对捕捉到的人脸图像进行第一阶段的活体检测和人脸匹配；
(3)若第一阶段的活体检测和人脸匹配通过，则显示第二人脸识别框，提示用户将脸部校准到预设位置；其中，所述第二人脸识别框与所述第一人脸识别框在屏幕上的显示不同；
(4)随机采样用户将脸部从第一人脸识别框校准到第二人脸识别框的过程中的图像，进行第二阶段的活体检测和人脸匹配。


2.根据权利要求1所述带活体检测功能的人脸验证方法，其特征在于：步骤(1)中所述第一人脸识别框，为与屏幕角度一致的识别框。


3.根据权利要求1所述带活体检测功能的人脸验证方法，其特征在于：步骤(2)中所述第一阶段的活体检测，是指采用RGB静默活体检测，包括屏幕反光、摩尔纹和人脸图像畸变检测，用以判断是否为真人活体。


4.根据权利要求1所述带活体检测功能的人脸验证方法，其特征在于：步骤(2)中所述第一阶段的人脸匹配，是指将检测到的人脸图像进行身份特征提取，并与人脸数据库中标准人脸图像的特征进行匹配，判别二者是否为同一人。


5.根据权利要求1所述带活体检测功能的人脸验证方法，其特征在于：步骤(3)中所述第二人脸识别框与所述第一人脸识别框在屏幕上的显示不同，具体体现在相对于屏幕：(a)识别框具有一个随机的倾斜角度；和/或(b)识别框在屏幕上的位置有所不同；和/或(c)识别框大小有所不同。


6.根据权利要求1所述带活体检测功能的人脸验证方法，其特征在于：步骤(4)中所述第二阶段的活体检测，是指对随机采样的若干图像进行人脸匹配、RGB静默活体检测以及可...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柏礼，王征，游帆，凌可可，刘艳红，凌建辉，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32