[发明专利]一种对光照变换稳健的单目人脸活体检测方法

权利要求书

1.一种对光照变换稳健的单目人脸活体检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）、打开相机，采集人脸的彩色图片；

2）、剪裁步骤1）中得到的彩色图片，得到人脸区域图像，对人脸区域图像进行尺寸统一的预处理后得到预处理人脸图像；

3）、对步骤2）中得到的预处理人脸图像分别提取R、G、B三个颜色通道信息，通过对R、G、B三个通道的颜色空间变换将预处理人脸图像变换到OPPONENT颜色空间图像；

4）、对步骤3）中得到的OPPONENT颜色空间图像剪裁为大小相等的16个图像块；

5）、对步骤4）中得到的所有图像块提取出O₁、O₂、O₃三个颜色通道，对每个图像块的每个颜色通道计算对应图像块的一阶导数和二阶导数，将单颜色通道的一阶导数和二阶导数串联得到对应图像块的一阶导数和二阶导数，将所有图像块的一阶导数和二阶导数串联起来，得到OPPONENT颜色空间图像的一阶导数特征和二阶导数特征；

6）、对步骤2）中得到的预处理人脸图像转换为HSV空间图像，并提取HSV空间图像的Hue通道图像；

7）、将步骤6）中得到的Hue通道图像剪裁得到16个相同大小的图像块，提取所有图像块的一阶导数和二阶导数，将所有图像块的一阶导数和二阶导数串联起来，得到Hue通道图像的一阶导数特征和二阶导数特征；

8）、将步骤2）中得到的预处理人脸图像转换为归一化的颜色空间图像；

9）、将步骤8）中得到的归一化颜色空间图像剪裁得到16个相同大小的图像块，提取所有图像块的一阶导数和二阶导数，将所有图像块的一阶导数和二阶导数串联起来，得到归一化颜色空间图像的一阶导数特征和二阶导数特征；

10）、将步骤5）、步骤7）以及步骤9）中得到的一阶导数特征和二阶导数特征串联起来，得到预处理人脸图像的不同颜色空间的一阶导数特征和二阶导数特征；

11）、将步骤10）中得到的一阶导数特征和二阶导数特征采用SVM分类法进行分类，分为真人和攻击两类；

12）、输出步骤11）的分类结果。

2.根据权利要求1所述的一种对光照变换稳健的单目人脸活体检测方法，其特征在于：步骤3）中的变换形式为：。

3.根据权利要求1所述的一种对光照变换稳健的单目人脸活体检测方法，其特征在于：步骤5）中，对每个图像块的每个颜色通道计算对应图像块的一阶导数的过程为：，；对每个图像块的每个颜色通道计算对应图像块的二阶导数的过程为：，，其中的i，j分别表示图像中行，列的像素值。

4.根据权利要求1所述的一种对光照变换稳健的单目人脸活体检测方法，其特征在于：步骤6中，Hue通道的转换公式为：。

5.根据权利要求1所述的一种对光照变换稳健的单目人脸活体检测方法，其特征在于：步骤8）中，对步骤2）中得到的预处理人脸图像的R、G、B三个通道，分别进行如下的处理，得到新的归一化的颜色空间图像：；其中表示的是R通道、G通道、B通道的均值，表示R通道、G通道、B通道的标准差。

6.根据权利要求5所述的一种对光照变换稳健的单目人脸活体检测方法，其特征在于：步骤9）中，对步骤8）中得到的、、三个颜色通道，对每个图像块的每个颜色通道计算对应图像块的一阶导数和二阶导数，将单颜色通道的一阶导数和二阶导数串联得到对应图像块的一阶导数和二阶导数，将所有图像块的一阶导数和二阶导数串联起来，得到归一化的颜色空间图像的一阶导数特征和二阶导数特征。