[发明专利]一种人脸活体检测方法及人脸识别设备

权利要求书

1.一种人脸活体检测方法，其特征在于，所述方法包括：

S101、检测图像中的人脸；

S102、生成与人脸相关的随机动作指令；

S103、采集图像序列；

S104、根据采集到的图像序列检测用户的人脸动作，根据人脸关键点的位置计算与每个随机动作指令相关的统计量，分别计算与每个随机动作指令相关的所有统计量的相对变化量，并根据相对变化量判断用户的人脸动作是否与随机动作指令一致，如果一致，则判定当前人脸为活体；所述与人脸相关的随机动作指令包括摇头、点头、眨眼、张嘴中的一种或任意组合；

针对摇头、点头、眨眼和张嘴四个动作定位19个人脸关键点，其中左眼、右眼和嘴巴分别6个关键点，鼻尖1个关键点，具体为：左眼的上眼睑和下眼睑分别有2个关键点，左眼的两边眼角分别有1个关键点；右眼的上眼睑和下眼睑分别有2个关键点，右眼的两边眼角分别有1个关键点；上嘴唇和下嘴唇分别有2个关键点，嘴唇的两边嘴角分别有1个关键点；

当前生成的随机动作指令是摇头时，根据人脸关键点的位置计算与摇头相关的统计量U₁具体为：

其中，x1是右眼的右边眼角的x轴坐标值，x10是左眼的左边眼角的x轴坐标值，x13是鼻尖的x轴坐标值；

当前生成的随机动作指令是点头时，根据人脸关键点的位置计算与点头相关的统计量U₂具体为：

其中，y13是鼻尖的y轴坐标值，y4是右眼的左边眼角的y轴坐标值，y7左眼的右边眼角的y轴坐标值，y14是嘴唇的右边嘴角的y轴坐标值，y17是嘴唇的左边嘴角的y轴坐标值；

当前生成的随机动作指令是眨眼时，根据人脸关键点的位置计算与眨眼相关的统计量U₃具体为：

其中，(x2,y2)和(x3,y3)分别是右眼的上眼睑的2个关键点的坐标值，(x5,y5)和(x6,y6)分别是右眼的下眼睑的2个关键点的坐标值，(x4,y4)是右眼的左边眼角的坐标值，(x1,y1)是右眼的右边眼角的坐标值，(x8,y8)和(x9,y9)分别是左眼的上眼睑的2个关键点的坐标值，(x11,y11)和(x12,y12)分别是左眼的下眼睑的2个关键点的坐标值，(x10,y10)是左眼的左边眼角的坐标值，(x7,y7)是左眼的右边眼角的坐标值；

当前生成的随机动作指令是张嘴时，根据人脸关键点的位置计算与张嘴相关的统计量U₄具体为：

其中，(x15,y15)和(x16,y16)分别是上嘴唇的2个关键点的坐标值，(x18,y18)和(x19,y19)分别是下嘴唇的2个关键点的坐标值，(x14,y14)是嘴唇的右边嘴角的坐标值，(x17,y17)是嘴唇的左边嘴角的坐标值；

所述分别计算与每个随机动作指令相关的所有统计量的相对变化量具体为：

计算统计量的最大值和最小值，分别记为和其中K＝1，2，3，4；

计算与每个随机动作指令相关的所有统计量的均值，作为用户的基准值

计算与每个随机动作指令相关的所有统计量的相对变化量

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S101具体包括：

S1011、获取图像；

S1012、检测图像中的人脸；

S1013、判断检测到的人脸的尺寸是否与预设窗口吻合，如果吻合，则执行S102。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述S104具体包括：

S1041、读取采集到的图像序列中的一帧图像，然后执行S1042，如果图像序列中的图像全部读取完毕，则直接执行S1045；

S1042、定位人脸关键点；

S1043、根据人脸关键点的位置计算与当前生成的随机动作指令相关的统计量；

S1044、缓存所述与当前生成的随机动作指令相关的统计量；

S1045、待图像序列读取完毕后，读取缓存的所有与随机动作指令相关的统计量，分别计算与每个随机动作指令相关的所有统计量的相对变化量；

S1046、当与随机动作指令相关的所有统计量的相对变化量大于或等于与所述随机动作指令对应的动作的预设阈值时，判定用户的人脸动作与随机动作指令一致，并判定当前人脸为活体，否则判定用户的人脸动作与随机动作指令不一致。