活体检测方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了活体检测方法及相关装置，包括：从含皮肤区域的影像取得至少一个完整周期的rPPG信号、从rPPG信号撷取一rPPG波形特征及根据rPPG波形特征判断影像是否存在活体。计算装置包含一用来执行程序码的处理单元、连接处理单元且用于存储程序码的储存单元；程序码指示处理单元执行前述方法。一活体检测装置包含一信号撷取单元，用于接收含皮肤区域的一影像，及从影像取得至少一个完整周期的rPPG信号；一波形特征撷取单元，用于根据rPPG信号撷取一rPPG波形特征；及一判断单元，用于根据rPPG波形特征判断影像是否存在活体。rPPG波形特征判断影像是否存在活体。rPPG波形特征判断影像是否存在活体。

【技术实现步骤摘要】
活体检测方法及相关装置


[0001]本专利技术涉及一种活体检测方法，尤其是一种通过远程光体积描记图法来辨识影像中的皮肤为活体或假影像的方法及相关装置。

技术介绍

[0002]传统实现活体检测的机制包括利用影像中色彩纹理、影像反射系数、影像深度信息，用来避免有心人士通过打印纸张、相片、影片或3D面具等方式，欺骗人脸辨识系统。然而，这些机制无法对高质量抑或是高分辨率的欺骗手段做出有效的识别。另亦有机制要求待辨识人物作出如眨眼或张嘴等的主动反应，但，此要求待辨识人物作出主动反应的方式往往造成使用者体验不佳。
[0003]另亦有利用生理信号实现活体检测的机制，此机制主要是基于远程光体积描记图法(Remote Photoplethysmography，rPPG)，远程光体积描记图法是一种利用摄像头非接触式的检测人体心跳波形及心率估计方法，因此能判断影像中的人脸是否为真实人脸。详细来说，人体的心脏活动在体内产生生理信号，即皮下微血管充血量的变化，导致血液对光的吸收率产生变化，因此能监测到血液流动导致的皮肤亮度变化。远程光体积描记图法的概念就是通过分析皮肤区域的颜色变化检测生理信号(在本文中称为rPPG信号)。简单来说，rPPG信号可反应出多种生理信息，例如心脏周期变化、血管内血液体积变化、心跳值等。然而，此项技术的主要困难包括光源变化与运动干扰。
[0004]举例来说，现有利用rPPG信号判断是否为活体的方式需通过时频转换得到rPPG频谱。然而，若假影像在固定频率晃动或固定频率光源变化的情况下，皆会产生一周期信号，因此由此周期信号计算出的生理信号，如心跳值，容易被控制在正常的心跳范围内，而产生影像内有活体的误判。除此之外，时频转换算法需要大量的rPPG信号才得以计算，因此rPPG频谱在收集相当数量的信号后才会稳定，造成后续人脸辨识系统的辨识效率低。
[0005]另外，传统在时频转换后得到的rPPG频谱，进一步地执行频谱乱度计算，借以判断活体是否存在。然而，在固定频率晃动或固定频率光源变化的情况下，还是会产生一周期信号，因此频谱乱度也容易在合格范围内，而造成活体误判。除此之外，通过在不同感兴趣区间获得的多个rPPG信号，进行互相关波形计算，以得出两区域的波形相似性。然而，同样地，此方式仍具有上述问题存在。
[0006]以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日前已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的即在于提供一种活体检测方法及相关装置，能改善因光源变化与运动干扰造成的活体误判，以解决上述问题。
[0008]本专利技术为达上述目的提出以下技术方案：
[0009]一种活体检测方法，用于一计算装置，包括：从含皮肤区域的一影像取得至少一个完整周期的rPPG信号；从所述rPPG信号，撷取一rPPG波形特征；以及，根据所述rPPG波形特征，判断所述影像中是否存在活体。
[0010]一种计算装置，包含：一处理单元，用来执行一程序码；一储存单元，连接所述处理单元，用来储存所述程序码；其中，所述程序码指示所述处理单元执行以下步骤：从一皮肤影像，取得至少一个完整周期的rPPG信号；从所述rPPG信号，撷取一rPPG波形特征；以及，根据所述rPPG波形特征，判断所述皮肤影像中是否存在活体。
[0011]一种活体检测装置，包含有：一信号撷取单元，用于接收含皮肤区域的一影像，以及从所述影像取得至少一个完整周期的rPPG信号；一波形特征撷取单元，用于根据所述rPPG信号，撷取一rPPG波形特征；以及，一判断单元，用于根据所述rPPG波形特征，判断所述影像中是否存在活体。
附图说明
[0012]图1为本专利技术实施例一活体检测装置的示意图；
[0013]图2为本专利技术实施例一活体检测方法的流程示意图；
[0014]图3为本专利技术实施例一波形特征的示意图；
[0015]图4为本专利技术实施例一活体检测装置的操作示意图。
[0016]附图标记说明：10、40
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活体检测装置100
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处理单元110
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储存单元120
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通信界面单元114
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程序码20
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流程201～203
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步骤410
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信号撷取单元420
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波形特征撷取单元430
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判断单元
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体的实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0018]请参考图1，图1为本专利技术实施例一活体检测装置10的示意图。活体检测装置10可为本地计算装置或云端装置，并包含有一处理单元100、一储存单元110以及一通信界面单元120。处理单元100可为一微处理器或一特殊应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)。储存单元110可为任一数据储存装置，用来储存一程序码114，并通过处理单元100读取及执行程序码114。举例来说，储存单元110可为用户识别模块(subscriber identity module，SIM)、只读式存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random-access memory，RAM)、光盘只读存储器(CD-ROMs)、磁带(magnetic tapes)、软盘(floppy disks)、光学数据储存装置(optical data storage devices)等等
不限于此。通信界面单元120可通过有线或无线通信方式来与其他装置(如摄影机及/或显示装置)之间传输信号。举例来说，通信界面单元120可从摄影机接收一影像并传送至处理单元100，而处理单元100执行所产生的结果可进一步传送至显示装置。因此，显示装置能指示活体检测装置10的检测结果，如影像中存在真实活体，或为不具真实活体的假影像，进而通报保全系统或产生警示。
[0019]请参考图2，其为本专利技术实施例一活体检测流程20的示意图。活体检测流程20用于图1所示的活体检测装置10，其可编译为程序码114，并包含有以下步骤201～203：
[0020]步骤201：从一皮肤影像，取得至少一个完整周期的rPPG信号。
[0021]步骤202：从所述完整周期的rPPG信号，撷取rPPG波形特征。
[0022]步骤203：根据rPPG波形特征，判断皮肤影像是否包含活体。
[0023]由上述可知，本专利技术提出撷取一个完整的rPPG周期信号，并利用rPPG波形特征来判断是否有活体存在。请参见图3，其为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活体检测方法，用于一计算装置，其特征在于，包括：从含皮肤区域的一影像取得至少一个完整周期的rPPG信号；从所述rPPG信号，撷取一rPPG波形特征；以及，根据所述rPPG波形特征，判断所述影像中是否存在活体。2.如权利要求1所述的活体检测方法，其特征在于，根据所述rPPG波形特征，判断所述影像中是否存在活体的步骤包括：当所述rPPG波形特征包含有动脉切迹波形、收缩压波形、舒张压波形、收缩舒张压波形、rPPG一阶微分特征以及rPPG二阶微分特征的至少其中之一时，判断所述影像中存在活体。3.如权利要求2所述的活体检测方法，其特征在于，所述rPPG二阶微分特征包含有早期收缩期正波、早期收缩期负波、晚期收缩再增波、晚期收缩再减波及早期舒张正波的至少其中之一。4.一种计算装置，其特征在于，包含：一处理单元，用来执行一程序码；一储存单元，连接所述处理单元，用来储存所述程序码；其中，所述程序码指示所述处理单元执行以下步骤：从一皮肤影像，取得至少一个完整周期的rPPG信号；从所述rPPG信号，撷取一rPPG波形特征；以及，根据所述rPPG波形特征，判断所述皮肤影像中是否存在活体。5.如权利要求4所述的计算装置，其特征在于，所述程序码还指示所述处理单...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛翠惠，吴秉璋，陈冠宏，陈文忠，
申请(专利权)人：钜怡智慧股份有限公司，
类型：发明
国别省市：