CN107832712A

CN107832712A - 活体检测方法、装置和计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN107832712A
Application number: CN201711119153.8A
Authority: CN
Inventors: 卢道和; 钟伟; 廖梓雄; 龚艺
Original assignee: WeBank Co Ltd
Current assignee: WeBank Co Ltd
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2018-03-23

Abstract

本发明公开了一种活体检测方法，包括：根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线，并获得呈现对应颜色的人脸图像；根据呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测。本发明还公开了一种活体检测装置和计算机可读存储介质。本发明能够降低活体检测过程中用户的学习成本，提高用户体验。

Description

活体检测方法、装置和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及人脸识别技术领域，尤其涉及一种活体检测方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技发展，很多人工智能发展较成熟，应用到生活中很多场景，极大方便人民生活，比如人脸识别技术，人脸识别技术是基于人的脸部特征，对输入的人脸图像或者视频流.首先判断其是否存在人脸,如果存在人脸，则进一步的给出每个脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息。并依据这些信息，进一步提取每个人脸中所蕴涵的身份特征，并将其与已知的人脸进行对比，从而识别每个人脸的身份。人脸识别技术在实际应用过程中，会遭遇很多困难，从而导致结果不准确，其中如何识别照片或者视频中人是本人，而不是采用本人照片或者面具冒充，这一问题尤为重要，即如何识别活体在人脸识别技术中尤为重要。

目前，业内活体识别主要通过数字活体或者动作活体的方式识别活体，其中数字活体是指通过检测用户读数字的方式检测活体，即提示用户多个随机数字，通过人脸采集器、语音采集器采集用户读随机数字的图像、语音，运用语音识别技术识别数字是否正确，运用动作识别技术检测唇动，检测采集的主体是否为真实有效的人脸。动作活体是指通过检测用户做动作的方式检测活体。即提示用户摇头、点头、眨眼、张嘴等不同动作，通过人脸采集器采集用户做对应动作，运用动作识别技术检测采集的对象是否为真实活人。

然而通过数字活体或者动作活体的方式需要用户配合提示做准确动作或者读数字，造成不必要的学习成本，用户体验也不好，需要结合其它识别服务来增强安全性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种活体检测方法、装置和计算机可读存储介质，旨在降低活体检测过程中用户的学习成本，提高用户体验和安全性。

为实现上述目的，本发明提供一种活体检测方法，所述活体检测方法包括以下步骤：

根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线，并获得呈现对应颜色的人脸图像；

根据呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测。

可选地，所述根据呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测的步骤包括：

确定所述光源发出对应种颜色光线的第一时间，以及获得呈现对应颜色的人脸图像的第二时间；

根据所述第一时间、第二时间、呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测。

可选地，所述根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应的预设种颜色的光线的步骤还包括：

根据预设发光参数通过光源以突变的方式按照预设顺序发出对应的预设种颜色的光线。

可选地，预设种颜色的光线至少包括：红、蓝、黄和绿色中一种或者两种以上组合。

可选地，所述光源为平面光源，所述根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线的步骤包括：

根据预设发光参数通过所述光源的全屏按照预设顺序发出对应的预设种颜色的光线。

可选地，所述根据预设发光参数通过所述光源的全屏按照预设顺序发出对应的预设种颜色的光线的步骤还包括：

根据预设发光参数通过所述光源的全屏同时发出对应种颜色的光线，并控制所述屏幕中对应种颜色的光线左右或者上下切换。

可选地，所述根据呈现对应颜色的人脸图像进行活体检测的步骤包括：

确定图像中预设区域中是否存在完整人脸，获得确定结果；

根据所述确定结果选取对应的人脸图像；

对呈现对应颜色的人脸图像进行特征数据提取，并根据提取到的特征数据进行活体检测。

可选地，所述根据所述确定结果选取对应的人脸图像的步骤包括：

根据所述确定结果选取人脸特征清晰度最高以及包含数据采集点的人脸图像集合。

可选地，所述活体检测方法还包括：

对选择的人脸图像提取人脸特征；

根据提取的人脸特征从预设维度进行人脸识别，其中所述预设维度包括纹理、三维形状和物理质感中至少一种。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种活体检测装置，所述活体检测装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的活体检测程序，所述活体检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有活体检测程序，所述活体检测程序被处理器执行时实现如上所述的活体检测方法的步骤。

本发明实施例提出的一种活体检测方法、装置和计算机可读存储介质，通过根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线，并获得呈现对应颜色的人脸图像；根据呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测。通过上述方式，本发明在进行活体检测时，通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线，光线照射到人脸后会反射对应的颜色的光，此时对人脸进行图像采集，则会获得对应呈现对应颜色的人脸图像，然后确定呈现对应颜色的人脸图像与光源所发出的光线是否匹配，如果匹配，则对提取到的人脸特征数据进行预设维度的活体检测，本发明通过采集经过光线照射的人脸图像和发出光线是否匹配的方式能够保证检测的安全性，同时本发明通过使用光源发出对应种颜色的光线的方式不需要用户读数字或者做动作，降低了用户的学习成本，为提高人脸识别的安全性做好基础。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；

图2为本发明活体检测方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明活体检测方法实施例中根据呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测步骤的细化流程示意图；

图4为本发明活体检测方法实施例中根据呈现对应颜色的人脸图像进行活体检测步骤的细化流程示意图；

图5为本发明活体检测方法第二实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由于现有技术通过数字活体或者动作活体的方式识别活体，其中数字活体是指通过检测用户读数字的方式检测活体，即提示用户多个随机数字，通过人脸采集器、语音采集器采集用户读随机数字的图像、语音，运用语音识别技术识别数字是否正确，运用动作识别技术检测唇动，检测采集的主体是否为真实有效的人脸。动作活体是指通过检测用户做动作的方式检测活体。即提示用户摇头、点头、眨眼、张嘴等不同动作，通过人脸采集器采集用户做对应动作，运用动作识别技术检测采集的对象是否为真实活人。然而通过数字活体或者动作活体的方式需要用户配合提示做准确动作或者读数字，造成不必要的学习成本，用户体验也不好，需要结合其它识别服务来增强安全性。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图。

本发明实施例终端可以是PC，也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等设备。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及活体检测程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的活体检测程序，并执行以下操作：

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的活体检测程序，还执行以下操作：

预设种颜色的光线至少包括：红、蓝、黄和绿色中一种或者两种以上组合。

进一步地，所述光源为平面光源，处理器1001可以调用存储器1005中存储的活体检测程序，还执行以下操作：

根据预设发光参数通过所述移动终端的全屏幕同时发出对应种颜色的光线，并控制所述屏幕中对应种颜色的光线左右或者上下切换。

确定图像中预设区域中是否存在完整人脸，获得确定结果；

根据所述确定结果选取对应的人脸图像；

根据所述确定结果选取人脸特征清晰度最高，并且包含数据采集点的人脸图像，其中所述数据采集点为颜色发生突变的时间点。

对选择的人脸图像提取人脸特征；

本发明应用活体检测设备的具体实施例与下述活体检测方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

参照图2，图2为本发明活体检测方法第一实施例的流程示意图，所述活体检测方法包括：

步骤S10，根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线，并获得呈现对应颜色的人脸图像；

本发明可以应用于活体检测装置，该活体检测装置可以是PC或移动终端等智能终端，在应用PC时，则需要PC外接摄像头，在具体实施例中应用其他设备时，则其他设备可以外接摄像头和/或用于发射特定颜色的光源，本实施例以应用于移动终端为例进行说明。

本实施例在活体检测装置中设置有对应的发光参数，通常移动终端发出的光为混合光，并非的特定颜色的光，用户可以先启动活体检测程序，或者其他需要进行活体检测的程序，比如人脸检测。在进行活体检测时，需要开启图像采集设备，比如开启摄像头，然后根据预设的发光参数控制发光光源发出对应颜色的光线，即控制移动终端的屏幕发出对应颜色的光线，移动终端屏幕发出的光线的颜色可以为一种也可以是多种，为了保证检测效果，本发明控制屏幕发出红、蓝、黄和绿色四种颜色的光线，具体实施例中可以控制屏幕发出红、蓝、黄和绿色四种颜色中一种或者两种以上组合，在更多的实施例中还可以发出其他光线，比如紫、橙色等。需要特别说明的是开启摄像头和控制屏幕发出光线的顺序可以互换或者不分先后，此外光源发出的光线的顺序可以是固定的，也可以为按照随机顺序发出不同颜色的光线，同种颜色的光线可以出现一次或者多次。

在移动终端的屏幕发出对应颜色的光线后，发出的光线会照射到人脸上从而反射，移动终端上的摄像头则可以采集到呈现对应颜色的人脸图像。

进一步地，所述根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应的预设种颜色的光线的步骤还包括：

进一步地，作为一种实施例，为了使得通过多种颜色进行人脸检测时，获得的各图像层次明显，以及保证检测效果，因此可以根据预设发光参数控制光源以突变的方式发出对应颜色的光线，即各颜色在切换时，没有过渡，比如原来光源发出黄色的光线，在切换光线时，可以直接切换为红色。当然具体实施中也可以采用渐变的方式切换发出的光线，比如原来光源发出黄色的光线，在切换光线时，可以逐渐减少黄色光线，在黄色光线消失，再逐渐增加红色。在应用于移动终端时，则控制移动终端屏幕以突变的方式或者渐变的方式发出的光线。

进一步地，所述光源为平面光源，所述根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线的步骤包括：

作为一种实施例，为了使用点光源造成获得的人脸图像中出现盲点，同时减少其他环境光线影响，本实施例光源为平面光源，比如本发明可以应用在移动终端或PC中，在本发明应用在移动终端或PC中时，通过移动终端或PC的全屏幕按照预设顺序发出对应的预设种颜色的光线。如果应用在PC，则控制PC的显示屏全屏发出光线。通过平面光源的全屏发出光线的方式可以均匀光线，使得人脸中可以采集多个点的光线进行判断提高活体检测的准确率，具体实施中也可以不设置全屏发出光线，比如设置1％-100％的屏幕占比呈现发射的颜色光线。

进一步地，所述根据预设发光参数通过所述光源的全屏按照预设顺序发出对应的预设种颜色的光线的步骤还包括：

作为一种实施例，在应用到移动终端或者PC等智能终端时，采用其屏幕作为发光光源的设备中时，还可以控制移动终端或者PC等采用其屏幕同时发出多种颜色的光线，此时为了提高安全性，则可以控制屏幕中对应种颜色的光线进行左右或者上下切换。

步骤S20，根据呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测。

在获得呈现颜色的人脸图像后，则根据光源发出的光线进行对比，确定获得的人脸图像与光源所发射的光线是否匹配，如果匹配，则说明活体检测通过，否则活体检测则不通过。

进一步地，由于人脸为立体图像，不同位置对应光线放射的情况会有所差异，因此为了提高检测的准确率，在进行检测的过程还可以结合人脸上不同位置对光线的放射情况，对当前检测是否为活体进行判断，如果符合人脸对于光线的反射，则认为活体检测通过，否则不通过。

进一步地，为了提高用户体验可以活体检测装置还可以设置实时显示活体检测的状态，比如在活体检测过程中，在活体检测装置的显示屏中读条，在活体检测完成时，还可以显示对应的提示信息，比如活体检测通过时，在显示屏下方显示绿色图像，活体检测未通过时，在显示屏下方显示红色图像。

本发明实施例通过根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线，并获得呈现对应颜色的人脸图像；根据呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测。通过上述方式，本发明在进行活体检测时，通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线，光线照射到人脸后会反射对应的颜色的光，此时对人脸进行图像采集，则会获得对应呈现对应颜色的人脸图像，然后确定呈现对应颜色的人脸图像与光源所发出的光线是否匹配，如果匹配，则对提取到的人脸特征数据进行预设维度的活体检测，本发明通过采集经过光线照射的人脸图像和发出光线是否匹配的方式能够保证检测的安全性，同时本发明通过使用光源发出对应种颜色的光线的方式不需要用户读数字或者做动作，降低了用户的学习成本。

进一步的，参照图3，图3为本发明活体检测方法实施例中根据呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测步骤的细化流程示意图，基于上述图2所示的实施例，步骤S20可以包括：

步骤S21，确定所述光源发出对应种颜色光线的第一时间，以及获得呈现对应颜色的人脸图像的第二时间；

步骤S22，根据所述第一时间、第二时间、呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测。

为了提高准确性，本实施例中在光源发出光线时，记录各颜色光线的发出时间，作为第一时间，并获得采集呈现对应颜色的人脸图像的时间，记为第二时间，然后采用第一时间和第二时间进行对比，确定两者时间是否匹配，如果匹配则说明此处信息采集有效，然后根据呈现颜色的人脸图像和光源发出的光线进行判断，从而完成活体检测。

进一步的，参照图4，图4为本发明活体检测方法实施例中根据呈现对应颜色的人脸图像进行活体检测步骤的细化流程示意图，基于上述图2所示的实施例，步骤S20可以包括：

步骤S23，确定图像中预设区域中是否存在完整人脸，获得确定结果；

步骤S24，根据所述确定结果选取对应的人脸图像；

步骤S25，对呈现对应颜色的人脸图像进行特征数据提取，并根据提取到的特征数据进行活体检测。

为了避免采集的图像不完整造成活体检测结果不准确，本实施例中在采集到人脸图像过程中，对呈现对应颜色的人脸图像进行判断，确定采集图像是否存在完整的人脸图像，获得确定结果，如果人脸偏出界面的人脸区域，则分别提示用户向左、右、上、下移动；如果人脸距离手机屏幕太远或太近，则分别提示用户靠近、远离。根据确定结果选择对应的人脸，然后根据选择的人脸图像进行特征提取，提取的特征包括人脸的五官和人脸上特定点上的光线。

由于活体检测一般用于人脸识别，因此人脸图像齐全也方便人脸识别，本实施例根据采集到到人脸特征确定采集到的图像中的预设区域是否存在完整的人脸图像，一般确定人脸图像是否位于图像中间，也可以说确定人脸是否位于活体检测装置屏幕的中间位置。本实施例可以在采集完成后，从采集的图像中选择符合要求的图像，然后根据选择的人脸图像进行活体检测。

具体实施中还可以在图像采集过程后对人脸图像的位置进行检测，在图像采集过程中可以先判断人脸是否位于预设位置，或者说是否可以获得完整的人脸，获得对应的确认结果，选择其中人脸完整的图像，然后进行特征数据提取。

进一步地，所述根据所述确定结果选取对应的人脸图像的步骤包括：

根据所述确定结果选取人脸特征清晰度和完整性最高，并且包含数据采集点的人脸图像，其中所述数据采集点为颜色发生突变的时间点。

为了保证活体检测的效果和后续人脸识别效果，还可以对采集的图像的清晰度进行判断，选择其中清晰度最高的几张人脸图像进行活体检测或人脸识别，进一步地，为了保证活体检测的准确性，避免其他手段影响，本实施中在选择人脸图像时，在颜色突变的时间点采集人脸图像，根据颜色突变的时间点与电源发出光线的时间进行对比，确定采集图像的时间是否符合光源发出时间匹配，如果匹配则说明图像采集的是真实有效的，否则说明图像采集存在问题。本实施例中根据突变时间核对采集的时间，从而确定采集图像的真实性。

进一步的，参照图5，图5为本发明活体检测方法第二实施例的流程示意图，基于上述实施例，所述活体检测方法还包括：

步骤S30，对选择的人脸图像提取人脸特征；

步骤S40，根据提取的人脸特征从预设维度进行人脸识别，其中所述预设维度包括纹理、三维形状和物理质感中至少一种。

在本实施例中，将进行活体检测后，则可以认为当前检测的人为本人，并非采用相片等进行检测。在完成活体检测后，还可以进一步进行人脸识别，具体地，对获得的图像，也可以对经过选择后的人脸图像进行人脸特征提取，获得人体特征，然后根据提取到的人脸特征对预设维度进行人脸识别，其中所述预设维度包括纹理、三维形状和物理质感中至少一种。从预设维度与预存的真人的人脸特征是否相同，从而实现人脸识别。

进一步地，本发明还可以应用在活体检测系统中，活体检测系统可以包括图像采集设备和服务器，其中图像采集设备包括移动终端等用于发出颜色光线并进行图像采集的设备，服务器则获得移动终端采集的图像数据进行对应分析的设备。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有活体检测程序，所述活体检测程序被处理器执行时实现如上所述的活体检测方法的步骤。

本发明计算机可读存储介质的具体实施例与上述活体检测方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种活体检测方法，其特征在于，所述活体检测方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的活体检测方法，其特征在于，所述根据呈现对应颜色的人脸图像和光源发出的光线进行活体检测的步骤包括：

3.如权利要求1所述的活体检测方法，其特征在于，所述根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应的预设种颜色的光线的步骤还包括：

4.如权利要求1所述的活体检测方法，其特征在于，预设种颜色的光线至少包括：红、蓝、黄和绿色中一种或者两种以上组合。

5.如权利要求1所述的活体检测方法，其特征在于，所述光源为平面光源，所述根据预设发光参数通过光源按照预设顺序发出对应种颜色的光线的步骤包括：

6.如权利要求5所述的活体检测方法，其特征在于，所述根据预设发光参数通过所述光源的全屏按照预设顺序发出对应的预设种颜色的光线的步骤还包括：

7.如权利要求1所述的活体检测方法，其特征在于，所述根据呈现对应颜色的人脸图像进行活体检测的步骤包括：

确定图像中预设区域中是否存在完整人脸，获得确定结果；

根据所述确定结果选取对应的人脸图像；

8.如权利要求7所述的活体检测方法，其特征在于，所述根据所述确定结果选取对应的人脸图像的步骤包括：

9.如权利要求7所述的活体检测方法，其特征在于，所述活体检测方法还包括：

对选择的人脸图像提取人脸特征数据；

10.一种活体检测装置，其特征在于，所述活体检测装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的活体检测程序，所述活体检测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有活体检测程序，所述活体检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的活体检测方法的步骤。