CN113177437A - 一种人脸识别方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种人脸识别方法和装置，所述方法包括：获取第一图像，并根据所述第一图像得到第二图像；所述第一图像包括人脸内容和背景内容；分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和第二图像中的差异信息；所述差异信息包括用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中所占面积变化是否一致的面积变化信息，和/或，用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中内容是否变化的内容变化信息；根据所述面积变化信息和/或所述内容变化信息判定所述用户为真实用户或虚假用户。根据本申请实施例，解决了目前的人脸活体识别方法无法识别出虚假用户的问题。

Description

一种人脸识别方法和装置

本申请是申请号为201710444122.3，申请日为2017.06.13，发明名称为《人脸识别方法、装置以及虚假用户的识别方法、装置》的专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及图像识别领域，特别是涉及一种人脸识别方法和一种人脸识别装置。

背景技术

目前，人脸活体识别已经广泛应用于安全验证领域中。例如，用户在进行某个交易操作之前，先对用户进行人脸活体识别，若识别出为真实用户的本人，而非虚假用户展示的真实用户照片或真实用户的视频，则安全验证通过，允许用户进行交易操作。

在进行人脸活体识别时，可以通过图像采集设备采集当前用户的人脸图像，针对人脸图像进行图像分析，以识别当前用户是否真实用户本人；或者，指示用户执行某个动作，然后通过图像采集设备采集当前用户连续多帧人脸图像，根据多帧人脸图像判断用户当前是否执行了所指示的动作，以识别当前用户是否真实用户本人。

然而，针对上述的基于图像分析的人脸识别方法，虚假用户可以采用连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等多种不法手段，使得上述的人脸识别方法会错误地将虚假用户识别为真实用户。

因此，现有技术中的人脸活体识别方法存在着无法识别出虚假用户的问题。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题是提供一种人脸识别方法和相应的一种人脸识别装置。

为了解决上述问题，本申请提供了一种基于图像分析的人脸识别方法，所述方法包括：

获取第一图像，并根据所述第一图像得到第二图像；所述第一图像包括人脸内容和背景内容；

分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和第二图像中的差异信息；所述差异信息包括用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中所占面积变化是否一致的面积变化信息，和/或，用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中内容是否变化的内容变化信息；

根据所述面积变化信息和/或所述内容变化信息判定所述用户为真实用户或虚假用户。

本申请实施例还提供了一种基于图像分析的人脸识别装置，包括：

图像获取模块，用于获取第一图像，并根据所述第一图像得到第二图像；所述第一图像包括人脸内容和背景内容；

差异信息比较模块，用于分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息；所述差异信息包括用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中所占面积变化是否一致的面积变化信息，和/或，用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中内容是否变化的内容变化信息；

用户判定模块，用于根据所述面积变化信息和/或所述内容变化信息判定所述用户为真实用户或虚假用户。

本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一项所述的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一项所述的方法。

与现有技术相比，本申请实施例包括以下优点：

根据本申请实施例，通过对调整图像采集设备与用户之间的相对位置前后分别采集第一图像和第二图像，并分别比较人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像的差异信息，根据差异信息判定真实用户或虚假用户，即使虚假用户采用连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行人脸活体识别，仍然可以识别出虚假用户，解决了目前的人脸活体识别方法无法识别出虚假用户的问题。

进一步地，通过从背景内容中选取边界清晰的背景对象，分别比较人脸内容和背景对象在第一图像和第二图像中的差异信息，根据异信息判定用户为真实用户或虚假用户，避免因边界模糊的对象内容得到错误的差异信息，提升识别真实用户或虚假用户的准确率。

进一步地，在识别出虚假用户后相应生成风险提示，以提示真实用户进行相应的防范措施，从而避免了因为虚假用户的连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击造成真实用户个人信息泄露、财产损失。

进一步地，通过在第一相对位置和第二相对位置分别采集被采集对象的第一图像和第二图像，得到被采集对象的生物特征内容和背景内容在第一图像和第二图像中的差异信息，根据该差异信息判定是否通过活体认证，即使采用连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行活体认证，仍然可以识别出非活体用户，解决了目前的活体认证方法无法识别出非活体用户的问题

附图说明

图1是本申请实施例的一种基于图像分析的人脸识别方法的步骤流程图；

图2是本申请实施例的另一种基于图像分析的人脸识别方法的步骤流程图；

图3是本申请实施例的一种活体认证方法的步骤流程图；

图4是本申请实施例的一种基于图像分析的人脸识别装置的结构框图；

图5是本申请实施例的一种识别设备的结构框图；

图6是本申请实施例的一种人脸识别过程中的信息交互图；

图7是本申请实施例的一种真实用户识别的场景示意图；

图8是本申请实施例的一种虚假用户识别的场景示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

首先需要说明的是，本申请可以具体为一种应用软件，应用在用户进行电子交易、修改账户登录密码、查看个人隐私信息、修改重要数据等场景的安全监测。该应用软件作用是，基于图像分析的手段识别当前用户为真实用户或虚假用户。本申请也可以具体为某些软件的插件，以对软件的数据安全进行检查或者作为软件操作的识别依据。本申请提供的方法也可以以硬件方式，例如ASIC专用芯片(ApplicationSpecific Integrated Circuit，专用目的设计集成电路)或者FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)实现。

在实际的通过人脸活体识别方法进行安全验证场景中，用户可能需要通过手机、平板电脑、台式电脑等移动终端进行电子交易、修改账户登录密码、查看个人隐私信息等的涉及到用户的信息安全和财产安全的操作。通常，在进行上述操作之前，需要进行用户身份的安全验证，即，识别当前用户为真实用户、通过安全验证之后，才允许用户进行上述的操作；如果没有通过该安全验证，则禁止进行上述的操作。

可以通过人脸活体识别的方式，进行用户身份的安全验证。具体地，移动终端可以提示当前用户面对移动终端的摄像头进行实时拍摄，摄像头可以拍摄到包含有当前用户的人脸内容的图像。

移动终端可以针对拍摄到的图像进行图像分析，例如，从图像中识别出人脸，针对人脸提取出有代表性的如眼睛、鼻子、眉毛、嘴巴等的生物特征内容，通过将一个或多个生物特征内容与预设的真实用户的生物特征内容的比较，识别图像中的人脸是否为真实用户的人脸，并根据识别结果判断是否通过安全验证。

为了防止虚假用户使用照片攻击上述的静态的人脸活体识别方式，移动终端还可以提示当前用户在实时拍摄时进行指定的点头、摇头、眨眼、张嘴等一个或多个动作，在当前用户进行上述动作时拍摄连续多帧图像，根据对连续多帧图像的特征点的连续变化，通过一定规则或机器学习等方法，判断当前用户进行的动作为指定的动作，结合对图像中的人脸特征点的识别结果，识别当前用户是否为真实用户的活体。

然而，申请人经研究发现，虚假用户可以通过多种的不法手段攻击上述的人脸识别方法。例如，连续图片攻击，虚假用户采用一系列的真实用户进行某个动作的多张照片，通过播放幻灯片的方式模拟指定的动作；又例如，视屏回放攻击，虚假用户预先录制真实用户进行某个动作的视频，在人脸识别时则回放该视频；又例如，动作模拟软件攻击，虚假用户获取到真实用户的人脸图像后，通过动作模拟软件提取人脸特征点，合成真实用户进行某个动作的动画，在人脸活体识别时播放该动画。

上述的攻击方式，会导致人脸活体识别时错误地将虚假用户识别为真实用户本人，而通过安全验证并允许虚假用户进行电子交易、修改账户登录密码、查看个人隐私信息等的操作，从而引起真实用户本人的个人信息泄露、财产损失的风险。

因此，针对目前的人脸识别方法无法识别出虚假用户的问题，本申请实施例提供了一种基于图像分析的人脸识别方法，以识别出真实用户和虚假用户。

为了便于本领域技术人员深入理解本申请实施例，以下将首先介绍各个术语的定义。

人脸内容，包括图像中包含人脸图像特征的图像内容。人脸图像特征可以是完整人脸，也可以是部分人脸，还可以是人脸上某一个或多个人脸器官。例如，人脸内容可以是图像中完整的人脸，也可以是图像中人脸的上半部分，还可以是人脸中的眼睛、鼻子、眉毛、嘴巴等人脸器官中的一个或多个的组合。

背景内容，包括图像中当前拍摄的目标对象(例如：人脸内容)以外的图像内容。背景内容可以包括有一个或多个的背景物体，背景物体可以是景物、动物、人物、物件等。例如，在拍摄目标对象时，目标对象身后的高楼、路人、车辆等。

图像采集设备，包括用于采集图像的设备。例如，照相机、移动终端上的摄像头、外设摄像头等。

第一图像，包括在调整用户与图像采集设备的相对位置之前，所采集得到的包含有人脸内容和背景内容的图像。

第二图像，包括在调整用户与图像采集设备的相对位置之后，所采集得到的包含有人脸内容和背景内容的图像。

差异信息，包括人脸内容和/或背景内容在第一图像和第二图像之间的所占面积和/或内容的变化。例如，人脸内容在第一图像中所占面积(在图像中的面积占比)为42％，在第二图像中所占面积为63％，人脸内容在第一图像和第二图像中的所占面积发生了变化，两个所占面积的变化比例为63％/42％＝1.5，可以将该变化比例作为人脸内容在第一图像和第二图像的差异信息。又例如，某个背景内容在第一图像中所占面积为10％，在第二图像中所占面积仍然为10％，两个所占面积的变化比例为10％/10％＝1，可以将该变化比例作为该背景内容在第一图像和第二图像的差异信息。又例如，在第一图像中背景内容包含背景对象A和背景对象B，在第二图像中背景内容包含背景对象A和背景对象C，背景内容在第一图像和第二图像中的内容发生了变化，可以将发生变化的内容作为背景内容在第一图像和第二图像的差异信息。

生物特征内容，包括特定生物的外貌特征的内容。例如，人脸的眼睛、鼻子、眉毛、嘴巴等的特征，又例如，人体的四肢、躯体等。

参照图1，示出了本申请实施例的一种基于图像分析的人脸识别方法的步骤流程图，该方法可以具体应用于移动终端，所述方法可以具体包括如下步骤：

步骤101，获取第一图像，并根据所述第一图像得到第二图像。。

需要说明的是，本申请实施例可以应用于手机、平板电脑、台式电脑等移动终端。移动终端上可以包括有摄像头等的图像采集设备，实际应用中，也可以采用照相机或外设摄像头作为图像采集设备。移动终端可以安装有识别应用，由识别应用对图像采集设备采集得到的图像进行真实用户或虚假用户的识别。

具体实现中，用户在识别应用发起人脸识别请求时，识别应用可以调用移动终端上的图像采集设备或者启动外部的图像采集设备，针对当前用户的人脸以及当前拍摄的背景进行拍摄，以采集到包含人脸内容和背景内容的图像，作为上述的第一图像，以及可以对所得到的第一图像进行处理得到处理后的第二图像。

在本申请的一种实施例中，在采集到第一图像之后，识别应用可以指示用户调整图像采集设备与当前用户之间的相对位置。为了调整图像采集设备和用户之间的相对位置，调整的对象可以是图像采集设备，例如指示用户移动手机的摄像头；调整的对象也可以是用户自身，例如提示用户相对于摄像头移动。

调整相对位置的方式可以有多种。例如，可以在图像采集设备与用户的水平连线上，按照某个方向进行调整；又例如，可以垂直于在图像采集设备和用户的平面上，按照某个方向进行调整。

实际应用中，相对位置可以包括图像采集设备与用户之间的相对距离，还可以包括图像采集设备与用户之间的相对角度。

其中，在调整图像采集设备和用户之间的相对位置之后，图像采集设备可以再次针对当前用户的人脸以及当前拍摄的背景进行拍摄，以采集到包含人脸内容和背景内容的图像，作为上述的第二图像。

步骤102，分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息。

具体实现中，识别应用可以将第一图像中的人脸内容和背景内容，与第二图像中的人脸内容和背景内容进行比较，确定内容之间的差异信息。

其中，差异信息可以包括用于判定人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中所占面积变化是否一致的面积变化信息，和/或，用于判定人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中内容是否变化的内容变化信息。

具体的，差异信息用于判定人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中所占面积的变化比例时，其可以为面积变化信息。例如，人脸内容和背景内容在第一图像中所占面积分别为24％和10％；按照图像采集设备与用户的水平连线上某个方向调整相对位置后，在第二图像中所占面积的比例分别为36％和15％，人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中所占面积的变化比例均为1.5，可以将该变化比例作为人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像的差异信息。

当差异信息用于判定人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中的内容变化时，其可以为内容变化信息。例如，在第一图像中的人脸内容为完整的人脸，背景内容为包含两棵树，按照垂直于在图像采集设备和用户的平面上的某个方向调整相对位置后，在第二图像中的人脸内容仍为完整的人脸，而背景内容中只包含有一棵树，背景内容在第二图像中发生了内容变化，可以将变化的内容作为背景内容在第一图像和第二图像的差异信息。

步骤103，根据所述面积变化信息和/或所述内容变化信息判定所述用户为真实用户或虚假用户。

识别应用可以根据通过上述比较而得到的差异信息，判断当前用户为真实用户或虚假用户。实际应用中，可以针对相对位置调整方式的不同而采用不同的差异信息作为判断依据。

针对于按照图像采集设备与用户的水平连线上某个方向调整相对位置的调整方式，以及，当前用户自身移动以接近或远离图像采集设备的情况，则可以人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中所占面积的变化作为差异信息，以该差异信息作为判断依据，以判断是否真实用户。

由于真实用户按照图像采集设备与用户的水平连线上某个方向调整与图像采集设备的相对位置之后，活体的真实用户与图像采集设备的距离发生变化，而背景内容与图像采集设备的距离则不会发生变化，从而引起人脸内容和背景内容在第二图像中的所占面积也发生变化。因此，在人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中所占面积的变化比例不一致时，可以判定当前用户为真实用户。

图7是本申请实施例的一种真实用户识别的场景示意图。图中上半部分为图像采集设备采集第一图像的场景，图中下半部分为调整距离后，图像采集设备采集第二图像的场景。

在采集第一图像的场景中，从右侧显示的内容可见，当前用户与手机摄像头之间具有一定距离，将背景中某个背景物体作为背景内容。从左侧显示的内容可见，手机摄像头针对该场景采集到的第一图像中，人脸内容在第一图像中的所占面积为42％，背景内容在第一图像中的所占面积为7.5％。

在采集第二图像的场景中，从右侧显示的内容可见，如果当前用户为真实用户，当前用户接近手机摄像头，即，用户的人脸与手机摄像头的距离减小。而背景内容与手机摄像头的距离则会保持不变。从左侧显示的内容可见，手机摄像头针对该场景采集到的第二图像中，人脸内容在第二图像中的所占面积增大至63％，人脸内容在第一图像和第二图像中的两个所占面积的变化比例为1.5。

而背景内容由于与手机摄像头的距离没有发生变化，因此，其在第二图像中的所占面积仍然为7.5％，背景内容在第一图像和第二图像中的两个所占面积的变化比例为1。由于人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中所占面积的变化比例不一致，因此可以判定当前用户为真实用户。

而虚假用户采用连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行活体人脸识别时，由于人脸内容和背景内容均显示在某个显示设备上，即使在水平连线的某个方向上，调整了该显示设备与图像采集设备之间的相对位置，该显示设备上显示的人脸与背景则会同时接近或远离图像采集设备。图像采集设备针对显示设备上的人脸与背景采集得到的第二图像中，人脸内容和背景内容所占面积会维持不变，从而人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中所占面积的比例并不会发生变化。因此，可以在在所占面积的比例一致时，判定当前用户为虚假用户。

图8是本申请实施例的一种虚假用户识别的场景示意图。图中上半部分为图像采集设备采集第一图像的场景，图中下半部分为调整距离后，图像采集设备采集第二图像的场景。

在采集第一图像的场景中，从右侧显示的内容可见，当前虚假用户手持照片进行识别，照片与手机摄像头之间具有一定距离，将照片的背景中某个背景物体作为背景内容。从左侧显示的内容可见，手机摄像头针对该场景采集到的第一图像中，人脸内容在第一图像中的所占面积为24％，背景内容在第一图像中的所占面积为10％。

在采集第二图像的场景中，从右侧显示的内容可见，如果当前用户为虚假用户，被提示调整相对位置后，虚假用户将照片移动至接近手机摄像头的位置，即，照片中的人脸内容与背景内容与手机摄像头的距离均变小。从左侧显示的内容可见，手机摄像头针对该场景采集到的第二图像中，人脸内容在第二图像中的所占面积增大至36％，人脸内容在第一图像和第二图像中的两个所占面积的变化比例为1.5。

由于照片中的背景物体与手机摄像头的距离也变小，因此，其在第二图像中所占面积增大至15％，背景内容在第一图像和第二图像中的两个所占面积的变化比例为1.5。由于人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中所占面积的变化比例均为1.5，因此可以判定当前用户为虚假用户。

需要说明的是，虚假用户采用照片、视频等进行攻击的应用场景中，在采集第一图像时，照片、视频遮挡了真实的背景内容，虚假用户在收到提示并移动播放照片或视频的终端远离图像采集设备，当移动距离超过一定范围后，照片、视频可能无法继续遮挡真实的背景内容，使得图像采集设备采集得到的第二图像中，除了包含有照片、视频中的背景内容，可能还包含有部分实际的背景内容。第二图像中的实际的背景内容可能会干扰识别的准确性，例如，如果照片的背景内容和真实的背景内容相似，或者，在图像中所处的位置相同，在识别时可能将第一图像中的照片的背景内容和第二图像中的真实的背景内容进行所占面积的比较，得到错误的差异信息。

因此，可以在采集第一图像时，确定作为比较对象的背景内容，在采集第二图像后，针对同一个背景内容，比较该背景内容在两个图像中所占面积的变化，从而避免获取到不同背景内容的差异信息，提升识别的准确性。

针对于按照垂直于在图像采集设备和用户的平面上的某个方向调整相对位置的调整方式，则可以人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中的内容变化作为差异信息，以该差异信息作为判断依据，以判断是否真实用户。

由于真实用户按照垂直于在图像采集设备和用户的平面上的某个方向调整相对位置之后，活体的真实用户可能遮挡了背景内容中的某些内容，从而引起背景内容在第二图像中发生较大的内容变化，而人脸内容则不会发生内容变化。因此，可以在人脸内容没有内容变化、而背景内容发生内容变化时，判定当前用户为真实用户。

而虚假用户采用连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行活体人脸识别时，由于人脸内容和背景内容均显示在某个显示设备上，即使移动了该显示设备与图像采集设备之间的相对位置，在该显示设备中的背景内容不会发生被人脸内容遮挡的情况，从而人脸内容和背景内容均不会发生内容变化。因此，可以在人脸内容和背景内容均没有发生内容变化时，判定当前用户为虚假用户。

在实际应用中，针对于按照图像采集设备与用户的水平连线上某个方向调整相对位置的调整方式，也可以人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中的内容变化作为差异信息，以该差异信息作为判断依据，以判断是否真实用户。例如，当前用户靠近图像采集设备之后采集第二图像时，如果是真实用户，可能也会遮挡部分背景内容，从而引起背景内容在第二图像中发生较大的内容变化，而人脸内容则不会发生内容变化。

根据本申请实施例，通过对调整图像采集设备与用户之间的相对位置前后分别采集第一图像和第二图像，并分别比较人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像的差异信息，根据差异信息判定真实用户或虚假用户，即使虚假用户采用连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行人脸活体识别，仍然可以识别出虚假用户，解决了目前的人脸活体识别方法无法识别出虚假用户的问题。

参照图2，示出了本申请实施例的另一种基于图像分析的人脸识别方法的步骤流程图，该方法可以具体应用于移动终端，所述方法可以具体包括如下步骤：

步骤201，采集第一图像，所述第一图像包括人脸内容和背景内容。

步骤202，调整图像采集设备与用户之间的相对位置。

在本申请的一种实施例中，步骤202可以包括如下子步骤：

子步骤S11，所述调整图像采集设备与用户之间的相对位置为提示用户的位置时，调整所述图像采集设备的位置，或提示调整用户的位置。

具体实现中，可以由移动终端上所安装的识别应用向用户进行提示，提示当前用户调整图像采集设备相对于用户自身的位置，也可以提示当前用户调整自身相对于图像采集设备的位置，以指示用户完成图像采集设备与用户之间相对位置的调整。

在得到调整位置的提示后，用户可以按照提示进行相应的调整。例如，用户可以将图像采集设备从当前位置移动至到远离或靠近用户自身的另一位置；或者，用户可以将图像采集设备固定在原位置上，用户自身从当前位置移动至靠近或远离图像采集设备的另一位置；或者，用户将图像采集设备纵向降低或升高、横向左右移动；或者，用户自身纵向降低或升高、横向左右移动。

步骤203，提示调整所限制的时间，并在提示后开始计时。

在提示进行相对位置调整的时候，还可以提示调整所限制的时间，当前用户可以在该时间内完成调整。在提示之后可以开始计时，以在计时达到限制时间后，触发图像采集设备进行图像采集。

步骤204，采集调整相对位置之后的第二图像。

在本申请的一种实施例中，步骤204可以包括如下子步骤：

子步骤S21，当计时达到调整所限制的时间后，采集第二图像。

在计时达到所限制的时间后，可以触发图像采集设备进行图像采集，以得到第二图像。

步骤205，分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息。

在本申请的一种实施例中，在所述步骤205之前，所述方法还包括：

从所述背景内容中选取边界清晰的背景对象；

步骤205可以包括如下子步骤：

子步骤S31，分别比较人脸内容和背景对象在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息。

具体实现中，可以在背景内容中查找边界清晰的对象内容，选取其作为背景对象。在比较人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像的差异信息时，可以针对背景内容中的某个具体的背景对象进行差异信息的比较，从而可以得到更准确的差异信息，并提升识别结果的准确率，避免因边界模糊的对象内容得到错误的差异信息，从而影响识别结果的准确率。例如，比较人脸内容和背景内容中某个物件在第一图像和第二图像中的所占面积比例的变化，相比起确定整个背景内容在图像中的所占面积，基于边界清晰的背景对象确定其在图像中的所占面积，得到的所占面积更准确。

步骤206，根据所述差异信息判定所述用户为真实用户或虚假用户。

具体的，差异信息可以包括用于判定人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中所占面积变化是否一致的面积变化信息，和/或，用于判定人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中内容是否变化的内容变化信息。其中，调整可以包括在图像采集设备与用户的水平连线上至少一个方向的调整，在一种情况下，为了得到面积变化信息，此时可以分别比较所述人脸内容和所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化，得到变化比例信息。

在得到变化比例信息之后，可以采用变化比例信息判断人脸内容与背景内容在第一图像和所述第二图像中所占面积的变化比例是否一致；若一致，即人脸内容在第一图像和第二图像中所占面积的变化比例，与背景内容在第一图像和第二图像中所占面积的变化比例一致，则可以判定用户为虚假用户。

具体实现中，当调整的方式为当前用户在图像采集设备与用户的水平连线上至少一个方向的调整，即，用户自身在水平连线上接近或远离图像采集设备，在根据所述差异信息判定用户为真实用户或虚假用户的时候，可以判断人脸内容与背景内容在第一图像和第二图像中所占面积的变化比例是否一致。若不一致，表明当前用户为真实用户，因此可以判定当前用户为真实用户；若一致，表明当前用户可能采用了连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行识别，因此可以判定当前用户为虚假用户。

在另一种情况下，调整可以包括在垂直于所述图像采集设备和所述用户的平面上至少一个方向的调整，为了得到面积变化信息，此时可以分别比较人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像中的内容变化，以得到内容变化信息。

在得到内容变化信息之后，可以采用内容变化信息判断人脸内容与背景内容在第一图像和第二图像中是否发生变化；若所述人脸内容和所述背景内容均没有发生内容变化，则可以判定用户为虚假用户。

具体实现中，当调整的方式为垂直于图像采集设备和用户的平面上至少一个方向的调整，在根据所述差异信息判定用户为真实用户或虚假用户的时候，可以判断人脸内容与背景内容在第一图像和第二图像中的内容变化。

若人脸内容没有发生内容变化，而背景内容发生内容变化，表明当前用户为真实用户，因此可以判定当前用户为真实用户。若人脸内容和背景内容均没有发生内容变化，表明当前用户可能采用了连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行识别，因此可以判定当前用户为虚假用户。

在本申请的一种实施例中，在所述步骤202之前，所述方法还包括：

调整所述图像采集设备指向所述用户的方向。

在实际应用中，当在垂直于图像采集设备和用户的平面上至少一个方向进行调整后，当前用户的人脸内容可能超出图像采集设备的拍摄范围，因此可以调整图像采集设备，将其拍摄方向指向用户当前位置的方向。

步骤207，若判定所述用户为虚假用户，则生成针对虚假用户的风险提示。

具体实现中，当识别出当前用户为虚假用户，可以由识别应用生成针对虚假用户的风险提示，并展示在移动终端上。实际应用中，也可以将该风险提示发送至真实用户，以提示真实用户进行相应的防范措施。

根据本申请实施例，通过从背景内容中选取边界清晰的背景对象，分别比较人脸内容和背景对象在第一图像和第二图像中的差异信息，根据异信息判定用户为真实用户或虚假用户，避免因边界模糊的对象内容得到错误的差异信息，提升识别真实用户或虚假用户的准确率。

为了便于本领域技术人员理解本申请实施例，以下将结合图6的具体示例予以说明。

图6是本申请实施例的一种人脸识别过程中的信息交互图。从图中可见，用户通过识别应用发起人脸识别请求，识别应用调用移动终端上的摄像头或外设摄像头，对当前用户的人脸和背景进行拍摄，采集到第一图像。识别应用在移动终端的屏幕上展示提示用户调整与摄像头的距离的信息，用户根据该提示信息调整自身或摄像头的位置，以改变用户与摄像头的距离。在调整距离后，识别应用再次指示摄像头对当前用户的人脸和背景进行拍摄，采集到第二图像。识别应用通过第一图像和第二图像中人脸内容和背景内容的差异信息判定当前用户是真实用户或虚假用户。

参照图3，示出了本申请实施例的一种活体认证方法的步骤流程图，该方法可以具体应用于移动终端，所述方法可以具体包括如下步骤：

步骤301，在采集设备与被采集对象的第一相对位置，采集第一图像；其中，所述第一图像包括被采集对象的生物特征内容和背景内容。

具体实现中，可以通过采集设备在与被采集对象处于第一相对位置时，对被采集对象进行拍摄，采集到第一图像。第一图像中可以包括有被采集对象的生物特征内容和被采集对象当前所处背景的背景内容。例如，针对于对活人用户进行认证时，可以将用户的人脸作为生物特征内容进行采集，以及，将用户所处场景作为背景内容进行采集。

步骤302，在采集设备与被采集对象的第二相对位置，采集第二图像；其中，所述第二图像包括被采集对象的生物特征内容和背景内容。

具体实现中，可以指示被采集对象调整采集设备与被采集对象的位置至第二相对位置，在调整位置后，可以再次对被采集对象拍摄，采集到第二图像。第二图像中可以包括有被采集对象的生物特征内容和被采集对象当前所处背景的背景内容。

在本申请的一种实施例中，所述相对位置包括所述采集设备与所述被采集对象的相对距离。

具体实现中，采集设备与被采集对象之间的距离为第一相对距离时，可以采集第一图像。采集设备与被采集对象之间的距离为第二相对距离时，可以采集第二图像。例如，在采集设备与被采集对象相距1米时，采集第一图像，在相距2米时，采集第二图像。

在本申请的一种实施例中，所述相对位置包括所述采集设备与所述被采集对象的相对角度。

需要说明的是，采集设备在拍摄以采集图像时，其拍摄焦点与采集设备的连线，为采集设备的拍摄方向。实际应用中，被采集对象可能不在采集设备的拍摄方向上，从而，被采集对象与采集设备的拍摄方向形成一定的角度，即，被采集对象与采集设备之间存在一定的角度。

具体实现中，采集设备与被采集对象之间的角度为第一相对角度时，可以采集第一图像。采集设备与被采集对象之间的角度为第二相对距离时，可以采集第二图像。例如，采集设备与被采集对象之间的相对角度为10°时，采集第一图像，采集设备与被采集对象之间的相对角度为20°时，采集第二图像。

步骤303，获取所述生物特征内容和/或背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息。

步骤304，判定是否通过活体认证。

具体实现中，可以获取生物特征内容和背景内容在第一图像和第二图像中的差异信息，或者，根据生物特征内容在第一图像和第二图像中的差异信息，或者，根据背景内容在第一图像和第二图像中的差异信息，判定是否通过活体认证。

在本申请的一种实施例中，步骤304可以包括以下子步骤：

子步骤S41，根据所述差异信息，判定是否通过认证。

在一种优选的实施例中，步骤303可以包括：获取所述生物特征内容和/或所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化；

子步骤S41可以包括：

判断所述生物特征内容与所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化比例是否一致；

若一致，则判定未通过认证；

若不一致，则判定通过认证。

具体实现中，如果被采集对象为活体，在相对距离发生变化时，被采集对象的生物特征内容在第一图像和第二图像所占面积的变化比例，与背景内容在第一图像和第二图像所占面积的变化比例，两者的变化比例应该会发生变化导致并不一致。如果被采集对象为图片、视频等非活体，即使相对距离发生变化，两者的变化比例为一致的。由于具体示例在前述实施例中已经说明，在此不再赘述。

在本申请的一种实施例中，步骤303可以包括：

获取所述生物特征内容和/或所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的内容变化；

子步骤S41可以包括：

若所述生物特征内容和/或所述背景内容均没有发生内容变化，则判定未通过认证；

若所述生物特征内容和/或所述背景内容发生内容变化，则判定通过认证。

具体实现中，当相对距离和/或相对角度发生变化时，在第一图像和第二图像，生物特征内容和背景内容发生内容变化，或者，生物特征内容发生内容变化，或者，背景内容发生内容变化，可以确定当前为活体，因此可以判定通过认证。当生物特征内容和背景内容没有发生内容变化，或者，生物特征内容没有发生内容变化，或者，背景内容没有发生内容变化，可以确定当前为非活体，因此可以判定未通过认证。

例如，如果被采集对象为活体，活体围绕采集设备移动以变换采集图像的相对角度，或者，采集设备自转以变换采集图像的相对角度。活体变换相对角度后会遮挡部分背景内容，或者，采集设备变换相对角度后拍摄方向变化，该两者情况均会引起背景内容在第一图像和第二图像中会发生内容的变化。而如果被采集对象为图片、视频等非活体用户，即使变换了相对角度，图片、视频中的背景内容并不会发生变化。

根据本申请实施例，通过在第一相对位置和第二相对位置分别采集被采集对象的第一图像和第二图像，得到被采集对象的生物特征内容和背景内容在第一图像和第二图像中的差异信息，根据该差异信息判定是否通过活体认证，即使采用连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行活体认证，仍然可以识别出非活体用户，解决了目前的活体认证方法无法识别出非活体用户的问题。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。

参照图4，示出了本申请实施例的一种基于图像分析的人脸识别装置的结构框图，该装置可以具体应用于移动终端，所述装置可以具体包括如下模块：

图像获取模块401，用于获取第一图像，并根据所述第一图像得到第二图像；所述第一图像包括人脸内容和背景内容；

差异信息比较模块402，用于分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息；所述差异信息包括用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中所占面积变化是否一致的面积变化信息，和/或，用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中内容是否变化的内容变化信息；

用户判定模块403，用于根据所述面积变化信息和/或所述内容变化信息判定所述用户为真实用户或虚假用户。

在本申请的一种实施例中，图像获取模块401可以包括如下子模块：

第一图像采集子模块，用于通过图像采集设备采集第一图像，所述第一图像包括人脸内容和背景内容；

相对位置调整子模块，用于调整所述图像采集设备与用户之间的相对位置；

第二图像采集子模块，用于采集调整相对位置之后的第二图像。；

在本申请的一种实施例中，相对位置调整子模块可以包括如下单元：

相对位置调整单元，用于调整所述图像采集设备的位置，或提示调整用户的位置。

在本申请的一种实施例中，所述调整包括在所述图像采集设备与所述用户的水平连线上至少一个方向的调整；所述面积变化信息包括变化比例信息；用户判定模块403可以包括如下子模块：

变化比例信息获取子模块，用于获取所述人脸内容和/或所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化，得到变化比例信息；

变化比例判断子模块，用于采用所述变化比例信息判断所述人脸内容与所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化比例是否一致；

用户第一判定子模块，用于若所述人脸内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化比例，与所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化比例一致，则判定所述用户为虚假用户。

在本申请的一种实施例中，所述调整包括在所述图像采集设备与所述用户的水平连线上至少一个方向的调整；用户判定模块503可以包括如下子模块：

内容变化信息获取子模块，用于获取所述人脸内容和/或所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的内容变化，得到内容变化信息；

内容变化判断子模块，用于采用所述内容变化信息判断所述人脸内容与所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中是否发生变化；

用户第二判定子模块，用于若所述人脸内容和所述背景内容均没有发生内容变化，则判定所述用户为虚假用户。

在本申请的一种实施例中，在所述采集调整相对位置之后的第二图像之前，图像获取模块401还可以包括如下子模块：

图像采集设备调整子模块，用于调整所述图像采集设备指向所述用户的方向。

在本申请的一种实施例中，在所述分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息之前，所述装置还可以包括如下模块：

背景对象获取模块，用于从所述背景内容中选取边界清晰的背景对象；

差异信息比较模块402可以包括如下子模块：

差异信息比较子模块，用于分别比较人脸内容和背景对象在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息。

在本申请的一种实施例中，所述调整图像采集设备与用户之间的相对位置为提示用户的位置时，相对位置调整子模块还可以包括如下单元：

时间计时单元，用于提示调整所限制的时间，并在提示后开始计时；

第二图像采集子模块可以包括如下单元：

第二图像采集单元，用于当计时达到调整所限制的时间后，采集第二图像。

在本申请的一种实施例中，所述装置还可以包括如下模块：

风险提示模块，用于若判定所述用户为虚假用户，则生成针对虚假用户的风险提示。

根据本申请实施例，通过对调整图像采集设备与用户之间的相对位置前后分别采集第一图像和第二图像，并分别比较人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像的差异信息，根据差异信息判定真实用户或虚假用户，即使虚假用户采用连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行人脸活体识别，仍然可以识别出虚假用户，解决了目前的人脸活体识别方法无法识别出虚假用户的问题。

参照图5，示出了本申请实施例的一种识别设备的结构框图，所述识别设备500包括图像采集设备501、第一提示信息502和第二提示信息503；

所述图像采集设备501，用于获取第一图像，并根据所述第一图像得到第二图像；所述第一图像包括人脸内容和背景内容；

所述识别设备500，用于分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息，根据所述差异信息判定所述用户为真实用户或虚假用户；所述差异信息包括用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中所占面积变化是否一致的面积变化信息，和/或，用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中内容是否变化的内容变化信息；

所述第一提示信息503，用于若判定所述用户为虚假用户，则生成针对虚假用户的风险提示。

其中，在根据第一图像得到第二图像的过程中：

所述图像采集设备501，用于采集第一图像；

所述第二提示信息503，用于提示调整所述图像采集设备与用户之间的相对位置；

所述图像采集设备501，还用于采集调整相对位置之后的第二图像。

根据本申请实施例，通过对调整图像采集设备与用户之间的相对位置前后分别采集第一图像和第二图像，并分别比较人脸内容和背景内容在第一图像和第二图像的差异信息，根据差异信息判定真实用户或虚假用户，即使虚假用户采用连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击等方式进行人脸活体识别，仍然可以识别出虚假用户，解决了目前的人脸活体识别方法无法识别出虚假用户的问题。

根据本申请实施例，在识别出虚假用户后相应生成风险提示，以提示真实用户进行相应的防范措施，从而避免了因为虚假用户的连续图片攻击、视频回放攻击、动作模拟软件攻击造成真实用户个人信息泄露、财产损失。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请实施例还提供了一种非易失性可读存储介质，该存储介质中存储有一个或多个模块(programs)，该一个或多个模块被应用在终端设备时，可以使得该终端设备执行本申请实施例中各方法步骤的指令(instructions)。

在一个示例中提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例的方法。

在一个示例中还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例的一个或多个的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的机器可读介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端设备不仅包括那些要素，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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种人脸识别方法和一种人脸识别装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种人脸识别方法，其特征在于，包括：

获取第一图像，并根据所述第一图像得到第二图像；所述第一图像包括人脸内容和背景内容；

分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和第二图像中的差异信息；所述差异信息包括用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中所占面积变化是否一致的面积变化信息，和/或，用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中内容是否变化的内容变化信息；

根据所述面积变化信息和/或所述内容变化信息判定所述用户为真实用户或虚假用户。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一图像得到第二图像，包括：

通过图像采集设备采集第一图像；

调整所述图像采集设备与用户之间的相对位置，并采集调整相对位置之后的第二图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整所述图像采集设备与用户之间的相对位置，包括：

调整所述图像采集设备的位置，或提示调整用户的位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整包括在所述图像采集设备与所述用户的水平连线上至少一个方向的调整；

所述面积变化信息包括变化比例信息；根据所述面积变化信息判定所述用户为真实用户或虚假用户，包括：

获取所述人脸内容和/或所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化，得到变化比例信息；

采用所述变化比例信息判断所述人脸内容与所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化比例是否一致；

若所述人脸内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化比例，与所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中所占面积的变化比例一致，则判定所述用户为虚假用户。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整包括在垂直于所述图像采集设备和所述用户的平面上至少一个方向的调整；

根据所述内容变化信息判定所述用户为真实用户或虚假用户，包括：

获取所述人脸内容和/或所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的内容变化，得到内容变化信息；

采用内容变化信息判断所述人脸内容与所述背景内容在所述第一图像和所述第二图像中是否发生变化；

若所述人脸内容和所述背景内容均没有发生内容变化，则判定所述用户为虚假用户。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述采集调整相对位置之后的第二图像之前，所述方法还包括：

调整所述图像采集设备指向所述用户的方向。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，在所述分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息之前，所述方法还包括：

从所述背景内容中选取边界清晰的背景对象；

所述分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息包括：

分别比较人脸内容和背景对象在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整图像采集设备与用户之间的相对位置为提示用户的位置时，所述方法还包括：

提示调整所限制的时间，并在提示后开始计时；

所述采集调整相对位置之后的第二图像包括：

当计时达到调整所限制的时间后，采集第二图像。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若判定所述用户为虚假用户，则生成针对虚假用户的风险提示。

10.一种人脸识别装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于采集第一图像，并根据所述第一图像得到第二图像；所述第一图像包括人脸内容和背景内容；

差异信息比较模块，用于分别比较人脸内容和背景内容在所述第一图像和所述第二图像中的差异信息；所述差异信息包括用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中所占面积变化是否一致的面积变化信息，和/或，用于判定所述人脸内容和所述背景内容在第一图像和第二图像中内容是否变化的内容变化信息；

用户判定模块，用于根据所述面积变化信息和/或所述内容变化信息判定所述用户为真实用户或虚假用户；

风险提示模块，用于若判定所述用户为虚假用户，则生成针对虚假用户的风险提示。

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