一種基于人腦智慧和人機(jī)交互的人體活體檢測方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機(jī)應(yīng)用及圖像識別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于人腦智慧和人機(jī)交互的人體活體檢測方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]身份驗證的商業(yè)化應(yīng)用需求越來越強(qiáng)烈，人們已經(jīng)把生物特征識別技術(shù)作為身份驗證的重要手段。人體生物特征包括生理特征和行為特征兩種，生理特征通常有人臉、指紋、虹膜、視網(wǎng)膜、掌紋、手形、語音、DNA、耳廓形狀等；行為特征通常有筆跡、步態(tài)等。然而，假冒問題對基于人體生物特征識別的身份驗證系統(tǒng)構(gòu)成了很大的威脅。假冒者可以使用偽造的指紋膜、盜用他人的照片或者視頻、合成的語音等方式攻擊現(xiàn)有的基于人體生物特征的身份驗證系統(tǒng)。如果基于人體生物特征的身份驗證系統(tǒng)缺少有效的防止假冒攻擊的能力，將會帶來災(zāi)難性的后果。避免前述假冒問題的手段之一是確保人體生物特征的獲取是從人體活體中取得的，因此，需要有效的人體活體檢測技術(shù)。
[0003]對基于人臉識別的身份驗證系統(tǒng)而言，假冒者可以采用合法用戶的照片來進(jìn)行欺詐攻擊，因此，目前現(xiàn)有的活體檢測方法所采用的思路主要是自動區(qū)分照片人臉和活體人臉。照片人臉與活體人臉的主要區(qū)別在于照片中的人臉不會進(jìn)行眨眼、張嘴等動作，而活體人臉可以做出張嘴、眨眼、搖頭等動作。然而，不法分子可以通過事先錄制合法用戶的人臉視頻圖像或者剪輯、合成合法用戶的人臉視頻圖像來對活體檢測系統(tǒng)進(jìn)一步進(jìn)行欺詐攻擊。本發(fā)明中所采用的技術(shù)手段，可以防止不法分子采用合法用戶的照片人臉或者視頻人臉圖像來對身份驗證系統(tǒng)進(jìn)行欺詐攻擊。
[0004]對基于語言識別的身份驗證系統(tǒng)而言，假冒者可以通過事先錄制的語音、剪輯或者合成的語音來對身份驗證系統(tǒng)進(jìn)行欺詐攻擊。本發(fā)明中所采用的技術(shù)手段，可以有效地防止不法分子的此類欺詐攻擊行為。
[0005]有的活體檢測方法采用在系統(tǒng)終端屏幕上顯示出一些文字，希望用戶能夠讀出文字信息，以此來判別是否為人體活體；然而，假冒者可以通過自動文字識別技術(shù)先識別出文字，然后通過語音合成技術(shù)自動說出文字信息，這樣也可以欺騙現(xiàn)有的活體檢測系統(tǒng)。本發(fā)明中所采用的技術(shù)手段，可以有效地防止用此類手段來對身份驗證系統(tǒng)的欺詐攻擊。
[0006]總而言之，人類區(qū)分人體活體及非活體是非常容易的，但是對于機(jī)器來說，它是非常困難的。因此，研宄一個易于采集、魯棒性好、抗攻擊能力強(qiáng)的人體活體檢測系統(tǒng)成為急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的第一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于人腦智慧和人機(jī)交互的人體活體檢測方法，該方法是基于用戶配合來完成的，系統(tǒng)或終端預(yù)先保存大量的需要人體活體經(jīng)過大腦思考方可解答的題目，由系統(tǒng)或終端隨機(jī)發(fā)出指令題目，并指定用戶在規(guī)定的時間內(nèi)用相應(yīng)的方式進(jìn)行解答，解答方式包括但不限于語音回答、手指或者觸摸工具(例如觸摸筆)觸摸屏幕選擇、在相應(yīng)的位置觸摸書寫答案、用手勢比劃正確答案選項等等。終端隨即檢測這些指令題目是否在規(guī)定的時間內(nèi)用相應(yīng)的應(yīng)答方式進(jìn)行了正確解答，并以此來判定當(dāng)前用戶是否是人體活體。
[0008]本發(fā)明通過系統(tǒng)或終端隨機(jī)發(fā)指令，并且隨機(jī)指定應(yīng)答的方式來判斷當(dāng)前用戶是否是人體活體，目的是為了避免不法者通過視頻剪輯或合成、語音剪輯或合成、機(jī)器自動文字識別等一系列技術(shù)手段對基于人體生物特征識別的身份驗證系統(tǒng)進(jìn)行欺詐。
[0009]本發(fā)明中所述及的技術(shù)手段與方法，僅需利用常用的攝像頭和/或麥克風(fēng)等信號采集設(shè)備，成本低廉，易于使用。人腦是有智慧的，而且人的智慧遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過機(jī)器的智能，通過人腦智慧與人機(jī)交互的檢測方式，本發(fā)明的人體活體檢測方法可以有效地防止不法分子利用上述手段對身份驗證系統(tǒng)進(jìn)行欺詐攻擊。
[0010]本發(fā)明的另一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于人腦智慧和人機(jī)交互的人體活體檢測裝置。
[0011]本發(fā)明的第一個目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0012]一種基于人腦智慧和人機(jī)交互的人體活體檢測方法，該方法包括下列步驟:
[0013]隨機(jī)調(diào)用指令數(shù)據(jù)庫中事先預(yù)置的指令題目，并隨機(jī)設(shè)定所述指令題目的應(yīng)答方式；
[0014]獲取用戶應(yīng)答信息，對應(yīng)答方式和應(yīng)答結(jié)果進(jìn)行驗證；
[0015]若所述指令題目的應(yīng)答方式和應(yīng)答結(jié)果均匹配成功，則判斷應(yīng)答用戶為人體活體；否則，判斷應(yīng)答用戶為非人體活體。
[0016]進(jìn)一步的，所述指令題目的類型包括但不限于顏色識別、目標(biāo)識別、目標(biāo)數(shù)量識另IJ、解答方程式、推理題目或節(jié)日問題等一系列需要人腦思考的題目。
[0017]進(jìn)一步的，所述指令題目的應(yīng)答方式的類型包括但不限于:用戶通過語音應(yīng)答、用戶根據(jù)系統(tǒng)或終端提示點(diǎn)擊選擇答案應(yīng)答、用戶根據(jù)系統(tǒng)或終端提示在規(guī)定的位置書寫答案應(yīng)答或者用戶通過手勢勾劃出正確答案的選項應(yīng)答等一系列人機(jī)互動的應(yīng)答方式。
[0018]進(jìn)一步的，當(dāng)所述指令題目的應(yīng)答方式的類型是根據(jù)用戶語音應(yīng)答時，采用DTW動態(tài)時間規(guī)整的語音識別方法、HMM隱馬爾可夫模型的語音識別方法或者基于深度學(xué)習(xí)算法的語音識別方法進(jìn)行應(yīng)答結(jié)果驗證；
[0019]當(dāng)所述指令題目的應(yīng)答方式的類型是用戶根據(jù)系統(tǒng)或終端提示點(diǎn)擊選擇答案應(yīng)答時，采用觸摸屏軌跡跟蹤的方法或者自動識別觸摸位置信息的方法等進(jìn)行應(yīng)答結(jié)果驗證；
[0020]當(dāng)所述指令題目的應(yīng)答方式的類型是用戶根據(jù)系統(tǒng)或終端提示在規(guī)定的位置書寫答案應(yīng)答時，米用 OCR (Optical Character Recognit1n) /ICR(Intelligent CharacterRecognit1n)字符識別的方法進(jìn)行應(yīng)答結(jié)果驗證；
[0021]當(dāng)所述指令題目的應(yīng)答方式的類型是用戶通過手勢勾劃出答案的選項應(yīng)答時，采用DTW動態(tài)時間規(guī)整的手勢識別算法或者HMM隱馬爾可夫模型的手勢識別算法或者其它基于機(jī)器學(xué)習(xí)的手勢識別算法等進(jìn)行應(yīng)答結(jié)果驗證。
[0022]進(jìn)一步的，在所述獲取用戶應(yīng)答信息，對應(yīng)答方式和應(yīng)答結(jié)果進(jìn)行驗證的步驟之前，還包括:
[0023]設(shè)定應(yīng)答時間的步驟，該步驟用于設(shè)定所述指令題目的應(yīng)答時間，若所述指令題目的應(yīng)答時長超過事先設(shè)定的所述應(yīng)答時間，則判斷應(yīng)答用戶為非人體活體。
[0024]進(jìn)一步的，在所述隨機(jī)調(diào)用指令數(shù)據(jù)庫中事先預(yù)置的指令題目，并隨機(jī)設(shè)定所述指令題目的應(yīng)答方式步驟之前，還包括:
[0025]指令數(shù)據(jù)庫錄入步驟，該步驟用于向指令數(shù)據(jù)庫中錄入指令題目，并設(shè)置該指令題目的正確應(yīng)答結(jié)果以及至少一種對應(yīng)的應(yīng)答方式。
[0026]本發(fā)明的另一個目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0027]一種基于人腦智慧和人機(jī)交互的人體活體檢測裝置，所述裝置包括下列單元:
[0028]調(diào)用與設(shè)定單元，該單元用于隨機(jī)調(diào)用指令數(shù)據(jù)庫中事先預(yù)置的指令題目，并隨機(jī)設(shè)定所述指令題目的應(yīng)答方式；
[0029]獲取與驗證單元，該單元用于獲取用戶應(yīng)答信息，對應(yīng)答方式和應(yīng)答結(jié)果進(jìn)行驗證；
[0030]判斷單元，該單元用于當(dāng)所述指令題目的應(yīng)答方式和應(yīng)答結(jié)果均匹配成功時，則判斷應(yīng)答用戶為人體活體；否則，判斷應(yīng)答用戶為非人體活體。
[0031]進(jìn)一步的，所述裝置還包括:
[0032]應(yīng)答時間設(shè)定