[发明专利]可见光与双红外线相结合的快速活体检测方法

权利要求书

1.一种基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

基于双目摄像头标定，建立双目视觉系统；

通过所述双目视觉系统对人脸进行检测，得到多个关键点，记录多个关键点在左图像中的坐标，使用级联网络得到标记人脸关键点的特征点；

采用特征提取算法对左右图像分别提取特征点，并获得左图像蒙板内像素点的三维坐标及五官定位点的三维坐标，该三维坐标即为三维点云；

将所有三维点云进行立体拟合，后拟定立方体中轴画，然后用五官点到人脸平面的距离组成描述向量，得五官立体性描述子，并计算出输出分类概率；

通过随机抽取五官移动指令串，依次提示客户端执行，串联五官点的坐标组成的54维向量，得五官指令动作描述子，并计算出输出分类概率；

将所述五官立体性描述子的输出分类概率，以及所述五官指令动作描述子的输出分类概率，通过决策级融合输出最终的活体人脸判断结果。

2.根据权利要求1所述的基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于，所述使用级联网络获得特征点，具体步骤包括：

将所述左图像中的坐标，输入到人脸检测网络进行检测，

在将人脸检测网络获得检测输出的人脸框图像输入到五官检测网络，从而得到标记人脸关键点的特征点；

再次过程中还需要进行基于关键点的畸变校正。

3.根据权利要求2所述的基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于，所述畸变校正是基于关键点的畸变校正是根据标定结果中的畸变系数消除图像畸变；随后进行双目校准，即使图像的光心在同一个平面上，使用左右摄像机在校准坐标系中的投影矩阵，旋转矩阵将原始图像重新旋转平移到新的平面中去，并裁剪校准后的图片边缘进行尺寸归一化。

4.根据权利要求1所述的基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于，所述特征提取算法，具体是采用ORB特征提取算法对左图像和右图像分别提取ORB特征点，再获得的ORB特征点的视差图，所述视差图再获得所述左图像蒙板内像素点的三维坐标及五官定位点的三维坐标。

5.根据权利要求4所述的基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于，所述ORB特征点的视差图是用金字塔分层分快匹配的方式得。

6.根据权利要求4所述的基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于，所述三维坐标是通过相似三角形原理算而得。

7.根据权利要求1所述的基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于，所述标记人脸关键点的特征点，是所述左图像中的人脸设定为N个关键点：

采用所述N个关键点中的脸部的关键点，生产蒙板，蒙板内的像素点均为需要获取3D坐标；

在所述的N个特征点中起伏较大的几个关键点，并取其中的眼周、鼻子、嘴巴共计M个特征点为五官定位点。

8.根据权利要求1所述的基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于，

所述串联五官点的坐标组成的54维向量，得五官指令动作描述子，并计算出输出分类概率具体的：

将所述三维点云与所述五官定位点联系起来，该部分活体检测可分两级决策：

使用是否是立体人脸图像来判断是否为活体，人脸区域的三维点云使用立方体拟合方法，拟定立方体中轴面为人脸平面，根据五官点到人脸平面的距离差可决策该人脸是否立体；

随机从库中抽取五官移动指令串，依次提示客户端执行，通过判断预先训练好的人脸五官点3D位置关系与指令建的SVM网络决策客户端执行的五官指令是否正确。

9.根据权利要求1或8所述的基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于，所述五官指令动作描述子为人脸左转、人脸右转、睁左眼、睁右眼、闭双眼、张嘴、闭嘴、摇头、点头和抬头。

10.根据权利要求1所述的基于双目视觉的快速活体检测方法，其特征在于，

所述基于双目摄像头标定，建立双目视觉系统：

所述双目视觉系统包括：双目立体摄像机，分别记为左摄像机和右摄像机；所述左摄像机为左可见光摄像头，所述右摄像机为右红外摄像头组成；并将左摄像机拍摄的对应图像简称为左图像，右摄像机拍摄的对应图像简称为右图像。