[发明专利]一种基于红外摄像装置下眨眼的活体检测方法

说明书

本发明公开了一种基于红外摄像头下眨眼的活体检测方法，属于数字图像处理技术领域。本发明为：通过红外摄像装置采集一段满足检测时长的待检测视频段；获取待检测视频段的当前帧的人脸图像及左右眼位置；将当前帧的人脸图像划分为上下两个区域，其中上区域包括左右眼位置；并提取当前帧与上一帧的上区域的帧差图；对帧差图进行二值化处理后，进行图像形态学的开操作，再查找所有轮廓，若轮廓数超过两个，则进行疑似眨眼检测获取眨眼位置；否则继续处理下一帧；再对基于眨眼位置对当前帧进行真实眨眼检测：左右眼睛位置分别在左右眨眼位置内则认为当前待检测对象为活体。本发明增加了眨眼检测的鲁棒性，使得误检率大幅度减小。

技术领域

本发明属于数字图像处理技术领域，具体涉及一种基于红外摄像装置下眨眼的活体检测方法。

背景技术

随着计算机应用技术和人工智能学科研究的迅速发展，使得许多领域迫切需要应用图像处理技术，数字图像处理技术的应用领域越来越多，其中在人脸识别系统中取得了很好的运用和效果。人脸识别技术在身份识别技术中，由于其便捷性，前景一直被人所看好，但是身份识别技术对于安全性的要求很高，传统的单一的人脸识别只能保证验证人脸的准确性，并不能保证人脸的来源是真实的人，还是照片，视频等仿冒的特征，从而导致人脸识别在安防领域的应用范围大打折扣。

活体识别技术是将照片、视频仿冒和真实的人脸区分开来的技术，当前活体识别技术主要有以下方法：

1)基于微纹理的活体人脸检测，由于照片和视频的人脸在细节上回有所缺失和差异，这些差异会引起细小纹理的差异。通过纹理特征进行活体人脸的检测。但是此方法受制于场景的限制，在复杂光照和场景下未能有良好的表现。

2)基于多光谱的活体人脸检测方法，由于真人的皮肤和伪造人脸的材料在材质上存在差异，导致了光学成像中的折射率的不同。通过对不同波段近红外光用于人脸采集，来进行活体的判断。取得了不错的效果，然而对于采集条件要求较为苛刻，设备成本相对较高。

3)基于运动信息的活体人脸检测方法，该方法主要依赖人脸特定区域的运动，如眨眼、摇头和面部微表情的变化等。此类方法对于照片的仿冒起到较好的效果，但是并不能对于视频的仿冒做出有效的抵御。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种在红外摄像装置下能同时防止照片和视频攻击的活体检测技术。

本发明的基于红外摄像装置下眨眼的活体检测方法，包括下列步骤：

通过红外摄像装置采集一段满足检测时长的待检测视频段；

获取待检测视频段的当前帧的人脸图像及左右眼位置：对当前帧图像进行图像转换处理，得到帧灰度图；并对帧灰度图进行人脸检测，获取人脸图像；通过人脸特征点检测法获取人脸图像的左右眼位置；

对待检测视频段的当前帧进行疑似眨眼检测：

将当前帧的人脸图像划分为上下两个区域，其中上区域包括左右眼位置；并提取当前帧与上一帧的上区域的帧差图；

对帧差图进行二值化处理后，进行图像形态学的开操作，再查找所有轮廓，若轮廓数大于2，则进行疑似眨眼检测，确定疑似眨眼位置；否则继续处理下一帧；

疑似眨眼检测为：查找轮廓面积前两个最大的轮廓，记为S_{max_1}、S_{max_2}，其中S_{max_1}的轮廓面积大于S_{max_2}，若同时满足四个眨眼条件，则认为存在疑似眨眼，并将S_{max_1}、S_{max_2}作为疑似眨眼位置；

所述四个眨眼条件为：