基于活体血管的防伪方法、装置和系统与流程

本发明涉及图像识别技术领域，具体涉及基于活体血管的防伪方法、装置和系统。

背景技术：

随着生物特征识别技术的发展，生物特征识别技术的使用大大的简便了身份验证的过程，脸、指纹、手掌纹、虹膜、声音、体形、个人习惯等生物特征的存在依赖于个体本身存在，消除了外在身份验证设备比如身份卡片等设备可能存在的设备遗失等问题。而在这诸多特征之中人脸作为一个最为直观且方便采集的特征被广泛的应用于各种身份认证场合。在人脸识别使用的各个场景当中不乏有无人监管的自动化操作场景，在这些场景当中，除了确保人脸识别的准确和有效，防伪同样是风险管理当中必须重视的一个项目。在诸多伪造手段当中，使用最为普遍、造假成本和技术要求不高的方法主要有照片、平板、手机等方法，面具、头套等等伪造方法虽然成本较高，但是当破解伴随着利益产生的时候同样不乏出现。

最为简单原始的人脸识别是使用一个可见光摄像头采集被识别用户人脸信息进行身份识别。这样的一个设备显然是不具备任何防伪能力的。针对于这个问题，增加一个可见光摄像头、结构光摄像头、红外摄像头、语音采集设备等设备优化被不断的提出，算法同样在不断优化，动作轨迹采集、人脸位置采集、语音采集等等方法被融合其中。但是红外摄像头无法分辨真实场景与黑白图片，结构光摄像头面对头套、面具等本身具有深度信息的伪造就会失去作用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于活体血管的防伪方法、装置和系统。解决了只能通过人脸图像进行识别，识别准确率低的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于活体血管的防伪方法，包括：

获取待识别用户的人脸图像、人脸血管分布图像；

根据所述人脸图像确定待检测血管位置范围；

检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内是否存在血管；

若存在，则根据所述人脸血管分布图像进行身份识别，得到第一识别结果；

根据所述人脸图像进行身份识别，得到第二识别结果；

比较所述第一识别结果和所述第二识别结果是否一致；

若所述第一识别结果和所述第二识别结果一致，输出待识别用户身份信息；所述待识别用户身份信息为所述第一识别结果或所述第二识别结果。

可选的，还包括：

若检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内不存在血管，输出待识别用户非活体。

可选的，所述检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内是否存在血管，包括：

根据所述待检测血管位置范围确定所述人脸血管分布图像的对应检测位置；

根据边缘检测方法对所述对应检测位置内的所述人脸血管分布图像中的血管进行边缘提取，确定是否存在血管。

可选的，所述根据所述人脸图像进行身份识别，得到第二识别结果，包括：

计算所述人脸图像到预设用户数据集的置信度；

根据所述置信度确定所述第二识别结果。

可选的，还包括：

若所述第一识别结果和所述第二识别结果不一致，输出检测失败结果。

一种基于活体血管的防伪装置，包括：

图像获取模块，用于获取待识别用户的人脸图像、人脸血管分布图像；

待检测血管位置范围确定模块，用于根据所述人脸图像确定待检测血管位置范围；

血管检测模块，用于检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内是否存在血管；

第一识别模块，用于若存在，则根据所述人脸血管分布图像进行身份识别，得到第一识别结果；

第二识别模块，用于根据所述人脸图像进行身份识别，得到第二识别结果；

识别结果比较模块，用于比较所述第一识别结果和所述第二识别结果是否一致；

身份确认模块，用于若所述第一识别结果和所述第二识别结果一致，输出待识别用户身份信息；所述待识别用户身份信息为所述第一识别结果或所述第二识别结果。

可选的，还包括：

非活体识别模块，用于若检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内不存在血管，输出待识别用户非活体。

可选的，还包括：

失败结果输出模块，用于若所述第一识别结果和所述第二识别结果不一致，输出检测失败结果。

可选的，所述血管检测模块，包括：

检测位置确定单元，用于根据所述待检测血管位置范围确定所述人脸血管分布图像的对应检测位置；

血管确定单元，用于根据边缘检测方法对所述对应检测位置内的所述人脸血管分布图像中的血管进行边缘提取，确定是否存在血管。

一种基于活体血管的防伪系统，包括：

可见光摄像头、血管显像摄像头、处理器；

所述可见光摄像头用于拍摄待识别用户的人脸图像；

所述血管显像摄像头用于拍摄待识别用户的人脸血管分布图像；

所述处理器，分别与所述可见光摄像头、所述血管显像摄像头相连接，用于接收所述可见光摄像头发送的人脸图像，所述血管显像摄像头发送的人脸血管分布图像，根据所述人脸图像及所述人脸血管分布图像判断是否存在血管，若存在，则根据所述人脸血管分布图像进行身份识别，得到第一识别结果；根据所述人脸图像进行身份识别，得到第二识别结果，比较所述第一识别结果和所述第二识别结果是否一致，若所述第一识别结果和所述第二识别结果一致，输出待识别用户身份信息；所述待识别用户身份信息为所述第一识别结果或所述第二识别结果。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请中公开了一种基于活体血管的防伪方法，获取待识别用户的人脸图像、人脸血管分布图像；根据所述人脸图像确定待检测血管位置范围；检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内是否存在血管；若存在，则根据所述人脸血管分布图像进行身份识别，得到第一识别结果；根据所述人脸图像进行身份识别，得到第二识别结果；比较所述第一识别结果和所述第二识别结果是否一致；若所述第一识别结果和所述第二识别结果一致，输出待识别用户身份信息；所述待识别用户身份信息为所述第一识别结果或所述第二识别结果。采用上述方法能够根据待识别用户的人脸血管分布来判断识别的人脸图像是否有血管，以此推断待识别图像对应用户是否为活体，若是活体则进行下一步识别，将血管识别得到的结果和人脸图像识别的结果进行比较，若结果一致则得到待识别用户身份信息，否则识别失败。上述方法能够识别识别出待识别用户是否为活体，以此极大地提高了人脸识别的准确率，同时将血管识别得到的结果和人脸图像识别得到的结果进行比较，得到最终识别结果，以此也极大地提高了人脸识别的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的基于活体血管的防伪方法流程图；

图2是本发明一实施例提供的基于活体血管的防伪装置模块图；

图3是本发明一实施例提供的基于活体血管的防伪系统结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1是本发明一实施例提供的基于活体血管的防伪方法流程图。参见图1，一种基于活体血管的防伪方法，包括：

步骤101：获取待识别用户的人脸图像、人脸血管分布图像；

步骤102：根据所述人脸图像确定待检测血管位置范围；

步骤103：检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内是否存在血管；

步骤104：若存在，则根据所述人脸血管分布图像进行身份识别，得到第一识别结果；

步骤105：根据所述人脸图像进行身份识别，得到第二识别结果；

步骤106：比较所述第一识别结果和所述第二识别结果是否一致；

步骤107：若所述第一识别结果和所述第二识别结果一致，输出待识别用户身份信息；所述待识别用户身份信息为所述第一识别结果或所述第二识别结果。

更进一步地，步骤103包括：根据所述待检测血管位置范围确定所述人脸血管分布图像的对应检测位置；

根据边缘检测方法对所述对应检测位置内的所述人脸血管分布图像中的血管进行边缘提取，确定是否存在血管。

同时步骤105具体包括：计算所述人脸图像到预设用户数据集的置信度；

根据所述置信度确定所述第二识别结果。

更进一步地，还包括：若检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内不存在血管，输出待识别用户非活体。

若所述第一识别结果和所述第二识别结果不一致，输出检测失败结果。

现更详细的介绍本申请中的基于活体血管的防伪过程：

本申请使用一个可见光摄像头用于用户人脸图像的信息采集，由于本申请主要针对活体检测，因此不对人脸检测进行过多赘述。通过设备上的可见光摄像头采集设备前的待识别用户的人脸的信息图片，并使用dlib算法检测图片当中的人脸所在的位置，将人脸位置反馈到处理器当中。

同时使用一个血管显像摄像头采集人脸血管分布的信息。根据上一步骤中采集获取到的人脸图像的位置信息提取本设备采集到的人脸血管图像的特征区域。

接收到上一步提供的人脸血管图片之后，使用边缘检测方法对人脸血管分布图像中的血管进行边缘提取，如果图像内存在血管则进行下一步身份验证，否则返回提示检测目标非活体。

当检测到血管目标存在后进行本步骤的身份验证。对当前摄像头检测到的人脸血管分布图像进行特征强化处理，使血管特征进一步强化明显。计算当前待识别用户的人脸图像到用户数据集的置信度，获得当前待识别用户的可能身份信息。将当前待识别用户的人脸血管分布图像识别得到的用户身份信息与可见光摄像头下人脸图像的身份检测得到的结果进行对比，如果身份信息一致则返回用户身份信息，否则返回检测失败信息。

采用上述基于活体血管的防伪方法能够检测待识别用户的人脸图像及人脸的血管分布图像，通过血管分布图像判断待识别用户是否为活体，当为活体时，再将人脸图像识别的结果和血管分布图像识别的结果进行比较，当二者结果一致时才确定识别正确，否则识别失败。通过上述方法能够将人脸图像和血管分布图像结合识别，只有当人脸图像和血管分布图像的识别结果相同时才会确定识别成功，以此极大地提高了人脸识别的准确率，同时本申请中方法还对待识别用户是否为活体进行识别，以此解决了头套、3d打印面具、整容等伪造方法，极高的提升了防伪性能。

对应于本发明实施例提供的一种基于活体血管的防伪方法，本发明实施例还提供一种基于活体血管的防伪装置。请参见下文实施例。

图2是本发明一实施例提供的基于活体血管的防伪装置模块图。参见图2，一种基于活体血管的防伪装置，包括：

图像获取模块201，用于获取待识别用户的人脸图像、人脸血管分布图像；

待检测血管位置范围确定模块202，用于根据所述人脸图像确定待检测血管位置范围；

血管检测模块203，用于检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内是否存在血管；

第一识别模块204，用于若存在，则根据所述人脸血管分布图像进行身份识别，得到第一识别结果；

第二识别模块205，用于根据所述人脸图像进行身份识别，得到第二识别结果；

识别结果比较模块206，用于比较所述第一识别结果和所述第二识别结果是否一致；

身份确认模块207，用于若所述第一识别结果和所述第二识别结果一致，输出待识别用户身份信息；所述待识别用户身份信息为所述第一识别结果或所述第二识别结果。

其中，血管检测模块203，包括：

检测位置确定单元，用于根据所述待检测血管位置范围确定所述人脸血管分布图像的对应检测位置；

血管确定单元，用于根据边缘检测方法对所述对应检测位置内的所述人脸血管分布图像中的血管进行边缘提取，确定是否存在血管。

第二识别模块205，包括：

置信度计算单元，用于计算所述人脸图像到预设用户数据集的置信度；

第二结果确定单元，用于根据所述置信度确定所述第二识别结果。

上述基于活体血管的防伪装置采用图像获取模块分别获取待识别用户的人脸图像和人脸血管分布图像，然后根据血管检测模块确定人脸血管分布图像中是否存在血管，若存在则确定待识别用户为活体，否则判断待识别用户为非活体。根据第一识别模块对人脸血管分布图像进行识别，得到第一识别结果，根据第二识别模块对人脸图像进行身份识别，得到第二识别结果。当待识别用户为活体时，则比较第一识别结果和第二识别结果是否一致，若一致则确定识别成功输出识别结果，否则识别失败。采用上述装置能够结合待识别用户的人脸图像和人脸血管分布图像对用户进行识别，以此极大地提高了人脸识别的准确率，同时本申请中装置还对待识别用户是否为活体进行识别，以此避免了面具、头套、整容等等伪造手段的发生，提升了防伪性能。

同时，为了更详细的介绍本申请中的基于活体血管的防伪装置，本申请还提供了另外一个实施例，在上述基于活体血管的防伪装置的基础上本申请中基于活体血管的防伪装置还包括：

非活体识别模块，用于若检测所述人脸血管分布图像对应所述待检测血管位置范围内不存在血管，输出待识别用户非活体。

失败结果输出模块，用于若所述第一识别结果和所述第二识别结果不一致，输出检测失败结果。

通过上述装置中的非活体识别模块和失败结果输出模块能够体现人脸识别是否成功，且能辨别识别的原因：是用户非活体，还是人脸图像识别的结果和人脸血管分布图像识别的结构不同。

为了更清楚地介绍实现本发明实施例的硬件系统，对应于本发明实施例提供的一种基于活体血管的防伪方法，本发明实施例还提供一种基于活体血管的防伪系统。请参见下文实施例。

图3是本发明一实施例提供的基于活体血管的防伪系统结构图。参见图3，一种基于活体血管的防伪系统，包括：

可见光摄像头301、血管显像摄像头302、处理器303；

所述可见光摄像头301用于拍摄待识别用户的人脸图像；

所述血管显像摄像头302用于拍摄待识别用户的人脸血管分布图像；

所述处理器303，分别与所述可见光摄像头301、所述血管显像摄像头302相连接，用于接收所述可见光摄像头301发送的人脸图像，所述血管显像摄像头302发送的人脸血管分布图像，根据所述人脸图像及所述人脸血管分布图像判断是否存在血管，若存在，则根据所述人脸血管分布图像进行身份识别，得到第一识别结果；根据所述人脸图像进行身份识别，得到第二识别结果，比较所述第一识别结果和所述第二识别结果是否一致，若所述第一识别结果和所述第二识别结果一致，输出待识别用户身份信息；所述待识别用户身份信息为所述第一识别结果或所述第二识别结果。

本系统中使用一个可见光摄像头用于用户人脸图像的信息采集，通过设备上的可见光摄像头采集设备前的待识别用户的人脸的信息图片；同时使用一个血管显像摄像头采集人脸血管分布的信息。根据可见光摄像头采集获取到的人脸图像的位置信息提取本设备采集到的人脸血管图像的特征区域。确定特定区域内是否存在血管，若存在则进行下一步身份验证，否则判断待识别用户非活体。当确定特定区域内存在血管时，计算当前待识别用户的人脸图像到用户数据集的置信度，获得当前待识别用户的可能身份信息。将当前待识别用户的人脸血管分布图像识别得到的用户身份信息与可见光摄像头下人脸图像的身份检测得到的可能身份信息结果进行对比，如果身份信息一致则返回用户身份信息，否则返回检测失败信息。

采用上述系统能对待识别用户人脸图像和人脸血管分布图像均进行识别才得到最终的识别结果，以此极大地提高了人脸识别的准确率，同时通过识别人脸血管分布图像可以判断待识别用户是否为活体，以此能够避免头套、3d打印面具、整容等伪造方法，极高的提升了防伪性能。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。