[发明专利]一种应用于人脸识别的活体检测方法

权利要求书

1.一种应用于人脸识别的活体检测方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、对捕获人脸处背景进行建模，具体采取平均帧的方法，即选取多张背景图片，进行图像预处理，之后求取平均帧；所述背景图片的数量大于等于十张，进行图像预处理具体是对图片进行去噪和灰度化处理；

步骤2、在输入的视频图像中对人脸进行检测，具体是采用harr特征和adaboost相结合的方法进行检测，如果检测到人脸则输出人脸的位置和大小之后执行步骤3，否则不处理；

步骤3、测量图像背景的相似度，具体是将步骤1中建模的背景和步骤2中的输入视频图像中人脸区域去除，之后采用结构相似性方法确定图像的相似度；采用结构相似性方法确定图像的相似度具体为：

步骤3-1、对图像亮度进行比较，所用公式为：

μ_x为去除人脸区域后建模背景的图像均值，μ_y为去除人脸区域后的输入视频图像的图像均值，C₁为常数，l(x,y)为图像亮度比较结果；

步骤3-2、对图像的对比度进行比较，所用公式为：

σ_x为去除人脸区域后建模背景的图像的方差，σ_y为去除人脸区域后的输入视频图像的方差，C₂为常数，c(x,y)为图像的对比度比较结果；

步骤3-3、对图像的结构进行对比，所用公式为：

σ_xy为去除人脸区域后建模背景的图像和去除人脸区域后输入视频图像的协方差，C₃为常数；

步骤3-4、确定图像的相似度，所用公式为：

SSIM(x,y)＝[l(x,y)]^α·[c(x,y)]^β·[s(x,y)]^γ,

式中，α＝1,β＝1,γ＝1，SSIM值为

步骤4、采用超声波测距法测量摄像头和人脸的距离，并初步判断是否为活体；

步骤5、将步骤3、步骤4的结果进行线性组合，判断是否是活体，如果是则结果有效，否则，结果无效。

2.根据权利要求1所述的一种应用于人脸识别的活体检测方法，其特征在于，步骤4中采用超声波测距法测量摄像头和人脸的距离，并初步判断是否为活体时，所用的模型为：

式中，单位采用cm；θ^Tx＝θ₀+θ₁x₁；x是距离组成的向量(1,x₁)，x₁为距离样本，0≤f<1，f值越接近于0，虚假的可能越大，θ₀、θ₁为待求解系数。

3.根据权利要求1或2所述的一种应用于人脸识别的活体检测方法，其特征在于，将步骤3、步骤4的结果进行线性组合，所用公式为：

R＝α·SSIM+β·(f(x))，

其中，α+β＝1，0≤R≤1，δ为阈值，如果R<δ，当前视频图像中不是活体，即来人脸图像来自于照片或者视频，相反，认为人脸图像来自于活体。

4.根据权利要求1所述的一种应用于人脸识别的活体检测方法，其特征在于，常数的取值为：

C₁＝(k₁*L)²,

C₂＝(k₂*L)²,

C₃＝C₂/2，

k₁,k₂均远小于1，数量级为10^-2，L为像素最大值，取值为255。