一種活體人臉識(shí)別的裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及活體人臉識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種活體人臉識(shí)別的裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著安防的技術(shù)不斷更新，人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在生活中也越來越廣泛。尤其在政府部門、邊關(guān)和金融行業(yè)，對(duì)安全防護(hù)有著不可替代的智能安全監(jiān)控的作用。人臉識(shí)別技術(shù)日趨成熟，商業(yè)化應(yīng)用愈加廣泛、然而人臉極易用照片、視頻等方式進(jìn)行復(fù)制，因此對(duì)合法用戶人臉的假冒，是人臉識(shí)別，尤其是活體人臉識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)構(gòu)成重要的威脅。這些年來，活體人臉檢測技術(shù)取得了一些進(jìn)展，但在實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)有的方法的安全可靠性、以及成本性不能得到很高的平衡。
[0003]現(xiàn)有的活體人臉識(shí)別技術(shù)，主要通過一個(gè)普通的攝像頭檢測是否滿足人臉特征，仍容易被假冒的塑膠等實(shí)體頭像騙過。還有的是通過專業(yè)級(jí)的紅外輻射熱成像鏡頭，通過掃描活體人體臉部的細(xì)微生物特征，甚至細(xì)微到能看到活體臉部內(nèi)部的血管分布。但這種設(shè)備非常昂貴，這就造成了只能適合某些特定的場合，而不能得到廣泛的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性高、方便實(shí)用的活體人臉識(shí)別的裝置及其使用方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種活體人臉識(shí)別的裝置，包括特征解析模塊、雙攝像頭模塊和紅外檢測模塊，所述雙攝像頭模塊和紅外檢測模塊均與特征解析模塊相連，所述雙攝像頭模塊的兩個(gè)攝像頭獨(dú)立的對(duì)活體人臉進(jìn)行視頻攝像，并從視頻數(shù)據(jù)中捕捉出活體人臉的生物特征點(diǎn)，并輸出所述生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離，所述紅外檢測模塊對(duì)活體人臉進(jìn)行紅外輻射檢測，將檢測出來的結(jié)果以圖像的形式輸出到特征檢測模塊，所述特征檢測模塊接收雙攝像頭模塊輸出的距離數(shù)據(jù)和紅外檢測模塊發(fā)出的圖像數(shù)據(jù)。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述生物特征點(diǎn)包括眼、鼻、耳和嘴。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述雙攝像頭模塊通過將視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度圖處理，再通過匹配的方法捕捉出活體人臉的生物特征點(diǎn)。
[0008]所述活體人臉識(shí)別的裝置的使用方法，具體步驟如下:
1)將雙攝像頭模塊的兩個(gè)攝像頭確定在固定距離的同一個(gè)水平線上；
2)啟動(dòng)雙攝像頭模塊的兩個(gè)攝像頭進(jìn)行視頻攝像，兩個(gè)攝像頭輸出的兩個(gè)圖像中臉部的生物特征點(diǎn)以及兩個(gè)攝像頭的固定位置連線的中點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)幾何三角形，根據(jù)固定的兩個(gè)攝像頭的距離，按照視覺系統(tǒng)的測量原理，算出圖像中生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離；
3)由特征解析模塊接收上述生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭的中心位置的距離數(shù)據(jù)，按照人臉建立人臉數(shù)據(jù)模型，對(duì)人臉數(shù)據(jù)模型中對(duì)稱的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)稱性比較，并將人臉數(shù)據(jù)模型與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行匹配，如果匹配成功，則進(jìn)入步驟4)，否則判定失??；
4)啟動(dòng)紅外發(fā)射模塊，使紅外傳感器接收活體人臉的紅外熱輻射量，由整個(gè)臉部的紅外熱輻射量形成一個(gè)熱輻射圖像，并輸出圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)的熱輻射值；
5)由特征解析模塊接收紅外檢測模塊輸出的熱輻射圖像和每一個(gè)像素的熱輻射值，將熱輻射圖像進(jìn)行灰度圖變換，將變換的圖像數(shù)據(jù)和預(yù)存的人體模型進(jìn)行模糊匹配、并將每一個(gè)像素點(diǎn)的熱輻射值進(jìn)行加權(quán)平均，如果匹配的相似程度達(dá)到預(yù)存的閥值，并且熱輻射值的加權(quán)平均達(dá)到預(yù)存的閥值，則判定為活體人臉，否則判定失敗。
[0009]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述步驟3)中進(jìn)行匹配的匹配算法為人耳到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離比眼、鼻到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離長。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明分別通過雙攝像頭模塊和紅外檢測模塊分別對(duì)人臉的生物特征點(diǎn)和紅外熱輻射量進(jìn)行檢測，無法用照片、視頻或假冒的塑膠實(shí)體頭像進(jìn)行復(fù)制識(shí)別，可靠性高、方便實(shí)用、成本低。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:2_特征解析模塊；3_雙攝像頭模塊；4_紅外檢測模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0014]請(qǐng)參閱圖1，一種活體人臉識(shí)別的裝置，包括特征解析模塊2、雙攝像頭模塊3和紅外檢測模塊4，所述雙攝像頭模塊3和紅外檢測模塊4均與特征解析模塊2相連，所述雙攝像頭模塊3的兩個(gè)攝像頭獨(dú)立的對(duì)活體人臉進(jìn)行視頻攝像，并從視頻數(shù)據(jù)中捕捉出活體人臉的生物特征點(diǎn)，并輸出所述生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭連線中點(diǎn)的距離，所述生物特征點(diǎn)包括眼、鼻、耳和嘴，所述雙攝像頭模塊3通過將視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度圖處理，再通過匹配的方法捕捉出活體人臉的生物特征點(diǎn)，按照雙攝像頭的測距原理，通過兩個(gè)視頻圖像，測量出這些生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭連線中點(diǎn)的距離，然后將這些距離數(shù)據(jù)輸出至特征解析模塊2中，所述紅外檢測模塊4對(duì)活體人臉進(jìn)行紅外輻射檢測，將檢測出來的結(jié)果以圖像的形式輸出到特征檢測模塊2，所述特征檢測模塊2接收雙攝像頭模塊3輸出的距離數(shù)據(jù)和紅外檢測模塊4發(fā)出的圖像數(shù)據(jù)，特征檢測模塊2根據(jù)人臉的生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭的距離數(shù)據(jù)建立人臉數(shù)據(jù)模型，再將建立的人臉數(shù)據(jù)模型與預(yù)存的模型數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，如果符合則進(jìn)一步進(jìn)行紅外檢測判定，如果不符合則活體人臉判定失敗，特征檢測模塊2還將接收到的圖像數(shù)據(jù)，將圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度圖變換，將變換后的結(jié)果與預(yù)存的人臉模型數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，如果匹配則最終輸出活體人臉判定成功，否則判定失敗。
[0015]所述活體人臉識(shí)別的裝置的使用方法，具體步驟如下:
1)將雙攝像頭模塊3的兩個(gè)攝像頭確定在固定距離的同一個(gè)水平線上；
2)啟動(dòng)雙攝像頭模塊3的兩個(gè)攝像頭進(jìn)行視頻攝像，兩個(gè)攝像頭輸出的兩個(gè)圖像中臉部的生物特征點(diǎn)以及兩個(gè)攝像頭的固定位置連線的中點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)幾何三角形，根據(jù)固定的兩個(gè)攝像頭的距離，按照視覺系統(tǒng)的測量原理，算出圖像中生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離；
3)由特征解析模塊2接收上述生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭的中心位置的距離數(shù)據(jù)，按照人臉建立人臉數(shù)據(jù)模型，對(duì)人臉數(shù)據(jù)模型中對(duì)稱的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)稱性比較，并將人臉數(shù)據(jù)模型與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行匹配，匹配算法為人耳到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離比眼、鼻到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離長，從而防止用照片或視頻作為對(duì)象進(jìn)行人臉識(shí)別，如果匹配成功，則進(jìn)入步驟4)，否則判定失敗；
4)啟動(dòng)紅外發(fā)射模塊4，使紅外傳感器接收活體人臉的紅外熱輻射量，由整個(gè)臉部的紅外熱輻射量形成一個(gè)熱輻射圖像，并輸出圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)的熱輻射值；
5)由特征解析模塊2接收紅外檢測模塊4輸出的熱輻射圖像和每一個(gè)像素的熱輻射值，將熱輻射圖像進(jìn)行灰度圖變換，將變換的圖像數(shù)據(jù)和預(yù)存的人體模型進(jìn)行模糊匹配、并將每一個(gè)像素點(diǎn)的熱輻射值進(jìn)行加權(quán)平均，如果匹配的相似程度達(dá)到預(yù)存的閥值，并且熱輻射值的加權(quán)平均達(dá)到預(yù)存的閥值，則判定為活體人臉，否則判定失敗。
[0016]本發(fā)明分別通過雙攝像頭模塊3和紅外檢測模塊4分別對(duì)人臉的生物特征點(diǎn)和紅外熱輻射量進(jìn)行檢測，無法用照片、視頻或假冒的塑膠實(shí)體頭像進(jìn)行復(fù)制識(shí)別，可靠性高、方便實(shí)用、成本低。
[0017]上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種活體人臉識(shí)別的裝置，包括特征解析模塊(2)、雙攝像頭模塊(3)和紅外檢測模塊(4)，其特征在于，所述雙攝像頭模塊(3)和紅外檢測模塊(4)均與特征解析模塊(2)相連，所述雙攝像頭模塊(3)的兩個(gè)攝像頭獨(dú)立的對(duì)活體人臉進(jìn)行視頻攝像，并從視頻數(shù)據(jù)中捕捉出活體人臉的生物特征點(diǎn)，并輸出所述生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離，所述紅外檢測模塊(4 )對(duì)活體人臉進(jìn)行紅外輻射檢測，將檢測出來的結(jié)果以圖像的形式輸出到特征檢測模塊(2)，所述特征檢測模塊(2)接收雙攝像頭模塊(3)輸出的距離數(shù)據(jù)和紅外檢測模塊(4)發(fā)出的圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活體人臉識(shí)別的裝置，其特征在于，所述生物特征點(diǎn)包括眼、鼻、耳和嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活體人臉識(shí)別的裝置，其特征在于，所述雙攝像頭模塊(3)通過將視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度圖處理，再通過匹配的方法捕捉出活體人臉的生物特征點(diǎn)。
4.一種如權(quán)利要求1所述的活體人臉識(shí)別的裝置的使用方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)將雙攝像頭模塊(3)的兩個(gè)攝像頭確定在固定距離的同一個(gè)水平線上； 2)啟動(dòng)雙攝像頭模塊(3)的兩個(gè)攝像頭進(jìn)行視頻攝像，兩個(gè)攝像頭輸出的兩個(gè)圖像中臉部的生物特征點(diǎn)以及兩個(gè)攝像頭的固定位置連線的中點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)幾何三角形，根據(jù)固定的兩個(gè)攝像頭的距離，按照視覺系統(tǒng)的測量原理，算出圖像中生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離； 3)由特征解析模塊(2)接收上述生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭的中心位置的距離數(shù)據(jù)，按照人臉建立人臉數(shù)據(jù)模型，對(duì)人臉數(shù)據(jù)模型中對(duì)稱的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)稱性比較，并將人臉數(shù)據(jù)模型與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行匹配，如果匹配成功，則進(jìn)入步驟4)，否則判定失?。? 4)啟動(dòng)紅外發(fā)射模塊(4)，使紅外傳感器接收活體人臉的紅外熱輻射量，由整個(gè)臉部的紅外熱輻射量形成一個(gè)熱輻射圖像，并輸出圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)的熱輻射值； 5)由特征解析模塊(2)接收紅外檢測模塊(4)輸出的熱輻射圖像和每一個(gè)像素的熱輻射值，將熱輻射圖像進(jìn)行灰度圖變換，將變換的圖像數(shù)據(jù)和預(yù)存的人體模型進(jìn)行模糊匹配、并將每一個(gè)像素點(diǎn)的熱輻射值進(jìn)行加權(quán)平均，如果匹配的相似程度達(dá)到預(yù)存的閥值，并且熱輻射值的加權(quán)平均達(dá)到預(yù)存的閥值，則判定為活體人臉，否則判定失敗。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的活體人臉識(shí)別的裝置的使用方法，其特征在于，所述步驟3)中進(jìn)行匹配的匹配算法為人耳到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離比眼和鼻到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離長。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種活體人臉識(shí)別的裝置及其使用方法，活體人臉識(shí)別的裝置包括特征解析模塊、雙攝像頭模塊和紅外檢測模塊，雙攝像頭模塊和紅外檢測模塊均與特征解析模塊相連，雙攝像頭模塊的兩個(gè)攝像頭獨(dú)立的對(duì)活體人臉進(jìn)行視頻攝像，并從視頻數(shù)據(jù)中捕捉出活體人臉的生物特征點(diǎn)，并輸出生物特征點(diǎn)到兩個(gè)攝像頭連線中心位置的距離，紅外檢測模塊對(duì)活體人臉進(jìn)行紅外輻射檢測，將檢測出來的結(jié)果以圖像的形式輸出到特征檢測模塊，特征檢測模塊接收所述距離數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明分別通過雙攝像頭模塊和紅外檢測模塊分別對(duì)人臉的生物特征點(diǎn)和紅外熱輻射量進(jìn)行檢測，無法用照片、視頻或假冒的塑膠實(shí)體頭像進(jìn)行復(fù)制識(shí)別，可靠性高、方便實(shí)用、成本低。
【IPC分類】G06K9-00
【公開號(hào)】CN104766072
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510210927
【發(fā)明人】龍剛, 林宋偉
【申請(qǐng)人】深圳市保千里電子有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日