[发明专利]基于亮瞳效应的人脸活体检测方法

权利要求书

1.基于亮瞳效应的人脸活体检测方法，其特征在于：以亮瞳效应作为人脸活体特征进行人脸活体检测，具体为通过亮瞳效应检测算法判断被检测人脸是否存在亮瞳效应，若存在亮瞳效应则判定该人脸为真实人脸，否则判定为照片或视频中的人脸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：根据亮暗瞳差分图像的人脸眼睛区域是否存在圆形亮斑，判断人脸是否存在亮瞳效应。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在包括以下步骤：

(1)、亮暗瞳图像采集设备采集亮瞳图像和暗瞳图像，进行差分处理获得亮暗瞳差分图像；

(2)、在暗瞳图像上进行人脸检测，获取人脸位置和大小信息；

(3)、利用亮瞳效应检测算法检测人脸是否存在亮瞳效应，判断人脸活性，进而判定该人脸是否为真实人脸。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的亮瞳效应检测算法包括以下步骤：

(3.1)、根据人脸的位置、大小信息，结合人脸器官分布规律定位眼睛区域；

(3.2)、对眼睛区域的亮暗瞳差分图像进行二值化处理，获得眼睛区域的二值图像；

(3.3)、对眼睛区域的二值图像进行形态学处理中的开运算去除细小的非瞳孔干扰团块，然后进行形态学处理中的闭运算连通相邻团块和填充细小空洞；

(3.4)、利用模板匹配算法判断是否存在亮瞳效应。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的亮暗瞳图像采集设备包括：红外摄像头、两组由LED灯组成的红外光源、FPGA芯片以及外部存储器；所述两组红外光源其中一组靠近红外摄像头并围绕红外摄像头分布，称为近轴红外光源，另外一组与红外摄像头的距离比近轴红外光源与红外摄像头的距离更远，同样围绕红外摄像头分布，称为远轴红外光源；所述FPGA芯片控制两组红外光源交替亮灭，通过红外摄像头采集亮瞳图像和暗瞳图像并进行差分处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤（1）包括：FPGA芯片首先点亮远轴红外光源26，同时熄灭近轴红外光源21，采集暗瞳图像并保存在外部存储器中；然后点亮近轴红外光源21，同时熄灭远轴红外光源26，采集亮瞳图像，每采集亮瞳图像一个像素的灰度值，同时读出保存在外部存储器中的暗瞳图像相同位置像素的灰度值，用亮瞳图像的灰度值减去暗瞳图像的灰度值得到亮暗瞳差分图像。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤（3.1）包括：人脸检测算法定位的人脸区域是矩形区域，设人脸区域的垂直方向大小为h像素，水平方向大小为w像素，划定人脸区域垂直方向距离底边高                                               h到h的区域为眼睛区域，得到的眼睛区域的垂直方向大小为h像素，水平方向大小为w像素。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤（3.4）包括：根据亮瞳效应在二值图像中的图像特征，建立中间圆形区域灰度值为255，其他区域灰度值为0的矩形模板，即亮瞳效应特征模板；在水平方向上把人眼区域分为左右两个大小一致的区域，左边的区域为左眼区域，右边的区域为右眼区域；利用与亮瞳效应特征模板大小一致的检测窗口遍历眼睛区域的二值图像，检测窗口内的二值图像称为子图，计算亮瞳效应特征模板与每一个子图的相关系数；统计左眼区域内的相关系数最大值，统计右眼区域内的相关系数最大值；若左眼区域和右眼区域内的两个相关系数最大值都大于预定的相关系数阈值，则判定为存在亮瞳效应，结束检测，否则增加模板的大小，重复前面的操作；若模板的大小增加后大于设定的模板大小阈值，则判定为不存在亮瞳效应，结束检测。