活体检测系统和方法_2

文档序号:9417813阅读:来源:国知局
12根据人脸的图像识别上述人脸位置信息。换言之,人脸检测器112可以在摄像装置111捕获的图像中获取人脸位置信息。人脸检测器112可以与摄像装置111分开设置,例如设置在操作间等位置处。人脸检测器112还可以与摄像装置111或者与活体检测系统100的其他部件集成在一起。作为示例,人脸检测器112可以集成在摄像装置111的壳体内。人脸检测器112可以是事先训练好的哈尔(Haar)级联(Cascade)人脸检测器,其利用Haar特征进行人脸识别。可以首先通过大量的具有比较明显的Haar特征(矩形)的物体图像用模式识别的方法训练出分类器。分类器是级联的,每级子分类器都以大概相同的识别率保留进入下一级子分类器的具有物体特征的候选物体,同时每一级的子分类器则由许多Haar特征构成,有水平的、竖直的、倾斜的。在Haar Cascade人脸检测器识别物体的时候,采用与训练时的窗口同样大小的窗口遍历整幅图像。每当窗口移动到一个位置,即计算该窗口内的Haar特征。利用级联的分类器、根据所计算的Haar特征即可实现图像的人脸识别。
[0037]测温设备120用于测量测温区内的温度信息。优选地,测温设备120连续地测量测温区内的温度。测温设备120测得的温度信息源源不断地输出至信息处理设备130。作为示例,测温设备120可以以一定的频率连续测量测温区内的温度,例如每隔I秒、2秒、3秒、4秒或5秒等等测量一次测温区内的温度。测温设备120采用非接触的方式进行温度测量。测温设备120可以是固定的,以使测温区的位置固定。在此情况下,与摄像设备111类似,测温设备120对准人脸通常出现的区域。测温设备120可以是可移动的,以使测温区能够对准人脸上的特定位置以及环境位置。后文将分别详细地介绍这两种实施例。测温设备120主要包括红外测温仪。优选地,该红外测温仪的距离系数比D:S大于或等于12:1。距离系数比是指目标距离与被测物直径之间的比值。红外测温仪的距离系数比越大,检测范围(也就是测温区)越小。相比于价格昂贵的红外成像装置(具有较大的测温范围,能够获取该范围内各点处的温度),这种距离系数比较大的点状测温仪的价格相对较低,从而降低了成本。本文仅介绍了一种非接触式测温仪,但是本领域的技术人员可以理解的是,该测温设备120可以采用现有的或未来可能出现的其他类型的非接触式测温仪。
[0038]信息处理设备130用于利用人脸检测设备110检测的人脸位置信息和测温设备120测量的温度信息来确定人脸的人脸温度Tl和环境温度T0,并且根据人脸温度Tl和环境温度TO来判断该人脸是否属于活体。通常情况下,人脸温度Tl要高于环境温度T0,因此,如果人脸温度Tl和环境温度TO之差Td大于温度阈值T_thre,则信息处理设备130确定该人脸属于活体。另外,还可以通过判断人脸温度Tl和环境温度TO的比值是否大于不同于上述温度阈值T_thre的另一温度阈值乙访^’来判断人脸是否属于活体。信息处理设备130可以用各种可行的软件、硬件、固件或它们的组合来实现。本发明的发明点不在于信息处理设备130的具体实现方式和方法。
[0039]本发明根据人脸温度Tl和环境温度TO来判断人脸是否属于活体,无需被测者的特殊配合,提高了用户体验。测温设备的测温效率很高,在被测者走进测温区的过程中就能够完成多个目标点温度的连续采集,因此该活体检测系统具有较高的检测效率。根据人脸温度Tl和环境温度TO的差异来进行活体判断可以抵抗为了避过活体检测系统而采用照片攻击和视频攻击的情况。此外,可以选择佩戴面具时不易被露出的区域(例如脸颊、额头等)在测温设备的测温区内时获得的温度作为人脸温度Tl,由此来抵抗面具攻击。
[0040]如上文所提到的,测温设备120可以是固定的,此时,测温区的位置固定。因此,人脸或者人脸上的特定位置进入测温区时测得的温度可以代表人脸温度Tl。当人脸或者人脸上的特定位置未进入测温区或者已经离开测温区时,由于测温区中不包括人脸,因此测得的温度可以用来表示环境温度T0。基于上述原理,信息处理设备130就可以结合人脸检测设备110检测的人脸位置信息和测温设备120测量的温度信息来确定人脸的人脸温度Tl和环境温度T0。
[0041]信息处理设备130可以根据人脸上的特定位置在测温区之内时测得的温度信息来确定人脸温度Tl。信息处理设备130可以从上述人脸的关键点位置中选择一个或多个位置作为人脸上的特定位置,例如选择鼻尖作为特定位置。信息处理设备130根据人脸检测设备110测得的人脸位置信息判断,人脸上的特定位置是否在测温区之内。如果该特定位置在测温区之内,信息处理设备130可以根据测温设备120测得的温度信息确定人脸温度Tl。测温设备120在人脸上的特定位置位于测温区之内这一时段(即第一时段)可以测量出多个温度信息SI (SI为温度的集合),信息处理设备130可以选择其中的一个作为人脸温度Tl。例如,选择特定位置的中心与测温区的中心重合时测得的温度作为人脸温度Tl。测温设备120在人脸的特定位置位于测温区之内的第一时段测量出多个温度信息的,信息处理设备130还可以计算这些温度信息SI的中位数median (SI),并将该中位数median (SI)作为人脸温度Tl。
[0042]信息处理设备130可以根据人脸上的特定位置在测温区之外时测得的温度信息来确定环境温度T0。该类实现方案至少包括以下两种情况。
[0043]—种情况是:只要人脸上的特定位置离开测温区测得的温度信息就可以用来确定环境温度T0。信息处理设备130根据人脸检测设备110测得的人脸位置信息判断,人脸上的特定位置是否在测温区之内。如果该特定位置不在测温区之内,信息处理设备130可以根据测温设备120测得的温度信息确定环境温度TC。
[0044]第二种情况是:人脸的轮廓内的任何位置均在测温区之外时测得的温度信息才可以用来确定环境温度T0。也就是说,只有人脸完全离开测温区或者人脸的任何部位都未进入测温区,信息处理设备130才确定测温设备120测得的温度信息能够代表环境温度TC。信息处理设备130根据人脸检测设备110测得的人脸位置信息,判断人脸的轮廓内的任何位置是否均在测温区之外。如果人脸的轮廓内的任何位置均在测温区之外,信息处理设备130可以根据测温设备120测得的温度信息确定环境温度T0。显然,通过此方式获得的环境温度TO能够更接近环境的真实温度。
[0045]第一种情况下,测温设备120在人脸上的特定位置位于测温区之外时可以测量出包含多个环境温度的多个温度信息so (S0为温度的集合)。信息处理设备130可以选择其中的一个作为环境温度T0。信息处理设备130也可以计算这些温度信息的中位数,将该中位数作为环境温度T0。优选地,信息处理设备130计算人脸上的特定位置在测温区之外的、与第一时段(该特定位置在测温区之内的时段)最近的第二时段内测得的温度信息SO的中位数median (SO),并将该中位数作为环境温度TC。第二时段可以是人脸上的特定位置未进入测温区之前的一段时间,例如30秒、I分钟等等。第二时段还可以是人脸上的特定位置刚一离开测温区之后的一段时间,例如30秒、I分钟等等。
[0046]在第二种情况下,测温设备120在人脸的轮廓内的任何位置均在测温区之外时也可以测量出包含多个环境温度的多个温度信息SO (S0为温度的集合)。信息处理设备130可以选择其中的一个作为环境温度T0。信息处理设备130也可以计算这些温度信息的中位数,将该中位数作为环境温度T0。优选地,信息处理设备130计算人脸的轮廓内的任何位置均在测温区之外的、与第一时段(该特定位置在测温区之内的时段)最近的第二时段内测得的温度信息SO的中位数median(SO),并将该中位数作为环境温度TC。第二时段可以是人脸的轮廓内的任何位置都未进入测温区之前的一段时间,例如30秒、I分钟等等。第二时段还可以是人脸的轮廓内的所有位置刚一离开测温区之后的一段时间,例如30秒、I分钟等等。
[0047]受测温设备的测温原理所限,例如测温设备是红外测温仪时,测温设备可能会接收到来自环境的热辐射,因此对人脸温度Tl的测量不可避免地受到环境因素的影响。此夕卜,人脸温度本身也会受到环境因素的影响。为了减小由此带来的对活体判断准确度的影响,温度阈值T_thre的设定考虑环境因素。温度阈值T_thre可以通过选
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