人脸活体检测方法、装置以及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及计算机，具体涉及一种人脸活体检测方法、装置以及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着人脸识别、人脸解锁、人脸支付等技术在金融、门禁、移动设备等日常生活中的广泛应用，人脸防伪/活体检测(face anti-spoofing)技术在近年来得到了越来越多的关注。

2、活体检测技术主要是判别机器前出现的人脸是真实还是伪造的，其中借助其他媒介呈现的人脸都可以定义为虚假的人脸，包括打印的纸质照片、电子产品的显示屏幕、硅胶面具、立体的3d(三维)人像等。

3、目前主流的活体解决方案分为配合式活体检测和非配合式活体检测(静默活体检测)。配合式活体检测需要用户根据提示完成指定的动作，然后再进行活体检测。配合式活体检测通过眨眼、张嘴、摇头、点头等配合式组合动作，使用人脸关键点及人脸追踪技术，通过连续的图片，计算变化距离与不变距离的比值，进行上一帧图像与下一帧图像的对比，从而验证用户是否为真实活体本人操作。静默活体则在用户无感的情况下直接进行活体校验。静默式活体检测无需用户进行额外动作，而是直接基于算法甄别纸张照片、屏幕成像、人脸面具等伪造人脸攻击。与配合式相比，静默式的用户体验更好，速度更快，可在无感的情况下直接进行活体检测。实际使用中，可根据具体场景选择方案，如闸机、门禁、验票等对检测速度要求更高的场景，一般推荐选用静默式活体检测。

4、现有活体检测技术的主要技术问题在于检测精度不高，本发明旨在提供一种新的活体检测技术方案，显著提升活体检测准确性。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决提升活体检测准确性的人脸活体检测方法、装置以及计算机可读存储介质。

2、第一方面，本发明提供一种人脸活体检测方法，所述方法包括：从人脸图像中提取特征；基于所述人脸图像的特征，按预设方式计算所述人脸图像的活体检测分析结果；对所述人脸图像的特征进行特征可视化处理，得到第一三维深度图像；将所述第一三维深度图像与预生成的所述人脸图像对应的第二三维深度图像进行比较；根据比较结果对所述活体检测分析结果进行调整，按照调整后的所述活体检测分析结果判断所述人脸图像是否来自活体。

3、优选地，前述的人脸活体检测方法，在“从人脸图像中提取特征”的步骤之前，还包括：对所述人脸图像进行人脸识别，根据识别结果在所述人脸图像中绘制第一边框；按照预设的外扩比例，对所述第一边框进行处理得到第二边框；“从人脸图像中提取特征”的步骤包括：从所述人脸图像中位于所述第二边框内的区域提取所述特征。

4、优选地，前述的人脸活体检测方法，“按照预设外扩比例，对所述第一边框进行处理得到第二边框”的步骤包括：基于所述第一边框的短边，生成正方形的第三边框；按照所述外扩比例放大所述第三边框，得到所述第二边框。

5、优选地，前述的人脸活体检测方法，在“将所述第一三维深度图像与预生成的所述人脸图像对应的第二三维深度图像进行比较”的步骤之前，还包括：基于所述人脸图像中位于所述第二边框内的区域，生成第二三维深度图像。

6、优选地，前述的人脸活体检测方法，“生成第二三维深度图像”的步骤还包括：根据所述第一边框生成二元矩形蒙版；根据所述第一边框在所述人脸图像中的第一位置，计算所述二元矩形蒙版在所述第二三维深度图像中的第二位置；基于所述第二位置，使用所述二元矩形蒙版对所述第二三维深度图像进行处理。

7、优选地，前述的人脸活体检测方法，“使用所述二元矩形蒙版对所述第二三维深度图像进行处理”的步骤还包括：将所述第二三维深度图像中所述二元矩形蒙版覆盖的区域置1，将未覆盖的区域置0。

8、优选地，前述的人脸活体检测方法，“将所述第一三维深度图像与预生成的所述人脸图像对应的第二三维深度图像进行比较”的步骤包括：计算所述第一三维深度图像与所述第二三维深度图像之差；“根据比较结果对所述活体检测分析结果进行调整”的步骤包括：根据所述第一三维深度图像与所述第二三维深度图像之差设置权重，对所述活体检测分析结果进行调整。

9、优选地，前述的人脸活体检测方法，“按预设方式计算所述人脸图像的活体检测分析结果”的步骤包括：使用sigmod函数计算所述活体检测分析结果。

10、第二方面，本发明提供一种人脸活体检测装置，所述装置包括：特征提取模块，从人脸图像中提取特征；人脸分析模块，基于所述人脸图像的特征，按预设方式计算所述人脸图像的活体检测分析结果；特征可视化模块，对所述人脸图像的特征进行特征可视化处理，得到第一三维深度图像；比较模块，将所述第一三维深度图像与预生成的所述人脸图像对应的第二三维深度图像进行比较；结果调整模块，根据比较结果对所述活体检测分析结果进行调整，按照调整后的所述活体检测分析结果判断所述人脸图像是否来自活体。

11、第三方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述人脸活体检测方法的技术方案中任一项技术方案所述的上述人脸活体检测方法。

12、本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

13、本发明的技术方案，与现有技术方案不同，在基于人脸图像的特征进行活体检测分析得到结果后，并未直接判断人脸图像是否来自活体，而是在特征提取阶段使用了特征可视化技术生成三维深度图像，将其与预生成的人脸图像匹配的真实三维深度图像进行比较，如果二者接近，则表示提取的特征能够较好地反映人脸的立体感，用于活体检测则能够更准确地获得检测结果，如果二者差距较大，表示提取的特征无法准确反映人脸的立体感，用于活体检测则难以得到准确的检测结果，本发明的技术方案实际上使用了深度图像作监督信息，以确保得到准确的活体检测结果。

技术特征：

1.一种人脸活体检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的人脸活体检测方法，其特征在于，在“从人脸图像中提取特征”的步骤之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的人脸活体检测方法，其特征在于，“按照预设外扩比例，对所述第一边框进行处理得到第二边框”的步骤包括：

4.根据权利要求2所述的人脸活体检测方法，其特征在于，在“将所述第一三维深度图像与预生成的所述人脸图像对应的第二三维深度图像进行比较”的步骤之前，还包括：

5.根据权利要求4所述的人脸活体检测方法，其特征在于，“生成第二三维深度图像”的步骤还包括：

6.根据权利要求5所述的人脸活体检测方法，其特征在于，“使用所述二元矩形蒙版对所述第二三维深度图像进行处理”的步骤还包括：

7.根据权利要求1所述的人脸活体检测方法，其特征在于，“将所述第一三维深度图像与预生成的所述人脸图像对应的第二三维深度图像进行比较”的步骤包括：

8.根据权利要求1所述的人脸活体检测方法，其特征在于，“按预设方式计算所述人脸图像的活体检测分析结果”的步骤包括：

9.一种人脸活体检测装置，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的人脸活体检测方法。

技术总结
本发明提供一种人脸活体检测方法、装置以及计算机可读存储介质，方法包括：从人脸图像中提取特征；基于人脸图像的特征，按预设方式计算人脸图像的活体检测分析结果；对人脸图像的特征进行特征可视化处理，得到第一三维深度图像；将第一三维深度图像与预生成的人脸图像对应的第二三维深度图像进行比较；根据比较结果对活体检测分析结果进行调整，按照调整后的活体检测分析结果判断人脸图像是否来自活体。本发明实际上使用了深度图像作监督信息，以保证人脸活体检测得到准确的检测结果。

技术研发人员：余欢
受保护的技术使用者：黑芝麻智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11