[发明专利]一种头部运动检测方法和装置及活体识别方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及人脸识别领域，尤其涉及一种头部运动检测方法和装置及活体识别方法和系统。

背景技术

随着人脸识别技术的发展，越来越多的场景需要用到人脸检测去快速的识别一个人的身份。但是有不法份子会利用图片或者视频代替真人去进行人脸识别，这样整个人脸识别系统的安全性就得不到保证。而人脸活体识别可以检测出当前待测人脸是活体人脸而非照片或者视频中的人脸，从而保证了人脸识别系统的安全性。在进行人脸识别时，可以通过对待测人脸的头部运动的检测有助于识别人脸是否为活体。

现有的头部运动检测技术有：通过深度摄像头或者双摄像头得到人脸3维图像从而可以确定头部姿态以判断头部运动的情况，该方案对硬件依赖较高，从而使得成本较高。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种头部运动检测方法和装置，对硬件设备要求低，从而降低成本。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种头部运动检测方法，包括步骤：

从待测人脸视频中抽取若干视频帧；

获取从所述待测人脸视频中抽取的每一所述视频帧的头部的若干关键点位置；

根据所述头部的若干关键点位置获取每一抽取的所述视频帧的所述头部在三维空间的偏航角数值和俯仰角数值；

基于每一抽取的所述视频帧的所述头部的偏航角数值和俯仰角数值判断所述待测人脸视频的头部运动的情况。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种头部运动检测方法通过从所述待测人脸视频中获取若干视频帧，然后根据从抽取的每一视频帧中确定待测人脸的头部的若干关键点位置，接着根据头部的若干关键点位置获取对应的视频帧的待测人脸的头部在三维空间的偏航角数值和俯仰角数值，最后基于头部的偏航角数值和俯仰角数值判断待测人脸视频的头部运动的情况的技术方案；该方案计算简单高效，任何普通摄像头或者移动端手机的摄像头均可作为待测人脸视频的输入硬件，对设备硬件要求简单，从而能够降低成本。

进一步的，所述基于每一抽取的所述视频帧的所述头部的偏航角数值和俯仰角数值判断所述待测人脸视频的头部运动包括：

当所述头部的偏航角数值小于第一预设偏航角数值时，判定对应的所述视频帧的头部状态为头部左转，当所述头部的偏航角数值大于第二预设偏航角数值时，判定对应的所述视频帧的头部状态为头部右转；

当所述头部的俯仰角数值小于第一预设俯仰角数值时，判定对应的所述视频帧的头部状态为头部低头，当所述头部的俯仰角数值大于第二预设俯仰角数值时，判定对应的所述视频帧的头部状态为头部抬头；

当所述头部的偏航角数值大于第一预设偏航角数值且小于第二预设偏航角数值，所述头部的俯仰角数值大于于第一预设俯仰角数值时且小于第二预设俯仰角数值时，判定对应的所述视频帧的头部状态为头部正面朝前；

若从所述待测人脸视频抽取的若干所述视频帧中包括所述头部状态为头部正面朝前的视频帧和所述头部状态为头部左转/头部右转/头部低头/头部抬头的视频帧，则判定所述待测人脸视频的头部有运动，且所述头部运动为头部左转/头部右转/头部低头/头部抬头。

进一步的，所述获取从所述待测人脸视频中抽取的每一所述视频帧的头部的若干关键点位置包括：

对从所述待测人脸视频中抽取的每一所述视频帧用dlib库做人脸检测和人脸关键点位置检测，获取待测人脸的若干关键点位置；

从每一抽取的所述视频帧的所述待测人脸的若干关键点位置中获取头部的若干关键点位置；其中，所述头部的若干关键点位置包括左眼的一关键点位置、右眼的一关键点位置、鼻部的一关键点位置和嘴部的两关键点位置。

进一步的，所述根据所述头部的若干关键点位置获取每一抽取的所述视频帧的所述头部在三维空间的偏航角数值和俯仰角数值包括：

应用开源图像库opencv中的小孔相机模型根据所述头部的若干关键点位置获取每一抽取的所述视频帧的所述头部在三维空间的偏航角数值和俯仰角数值。

相应的，本发明实施例还提供一种头部运动检测装置，包括：

视频帧抽取单元，用于从待测人脸视频中抽取若干视频帧；

头部关键点位置获取单元，用于获取从所述待测人脸视频中抽取的每一所述视频帧的头部的若干关键点位置；

头部数值获取单元，用于根据所述头部的若干关键点位置获取每一抽取的所述视频帧的所述头部在三维空间的偏航角数值和俯仰角数值；

头部运动判断单元，用于基于每一抽取的所述视频帧的所述头部的偏航角数值和俯仰角数值判断所述待测人脸视频的头部运动的情况。