CN103077382A - 一种用于人脸识别系统的真人鉴别装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于人脸识别系统的真人鉴别装置，属于人脸识别技术领域。包括左光源、右光源、摄像机和计算机，右光源和左光源分别置于被识别人的右前方和左前方，用于对被识别人脸的进行照明，计算机分别与左光源、右光源和摄像机相连接。本发明的真人鉴别装置利用被识别人头部对侧光照明遮挡形成的阴阳脸来鉴别被识别人与纸质照片和显示屏幕，鉴别的准确率很高。与现有技术相比，本发明的鉴别装置不需要被识别人做表情变化来配合识别，而且解决了现有技术只能鉴别静态照片、不能鉴别屏幕动态图像的缺陷，极大的提高了人脸识别系统的安全性和方便性。同时，采用本发明的技术方案，系统结构简单可靠，判别速度很快，且易于实施。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于人脸识别系统的真人鉴别装置，属于人脸识别技术领域。
背景技术
人脸识别技术通过分析比较人脸生物特征信息进行身份鉴别，与其它生物特征鉴别技术相比，人脸识别是一种更直接、更方便、更友好、更容易被人们接受的非侵犯性身份识别技术。随着人脸识别身份鉴定系统的广泛应用，出现了非法用户利用合法用户照片通过系统身份认证的安全事件。
为了辨识真人和照片，一些人脸识别系统增加了真人鉴别功能，通过用户的脸部表情变化（眨眼或微笑）来辨别是一个真人还是一幅照片，这种真人鉴别方法存在如下缺陷：
（1）需要用户脸部做大量的表情配合动作，人机交互方式不友好，易使用户产生厌倦感，而且算法复杂，降低人脸识别的速度；
（2）非法用户利用平板电脑或笔记本电脑播放合法用户的视频图像进行识别时，仍然能通过系统身份认证。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于人脸识别系统的真人鉴别装置，将该装置与已有的人脸识别系统相配合，以使人脸识别过程更加客观而且正确，被识别人不需要做表情变化来配合识别，同时能鉴别出播放合法用户动态人脸图像的屏幕设备。
本发明提出的用于人脸识别系统的真人鉴别装置，包括：
右光源，置于被识别人的右前方，用于对被识别人脸的右侧进行照明，使被识别人的右半边脸亮度加强，左半边脸阴影更暗，形成右亮左暗的阴阳脸，右光源与计算机相连；
左光源，置于被识别人的左前方，用于对被识别人脸的左侧进行照明，使被识别人的左半边脸亮度加强，右半边脸阴影更暗，形成左亮右暗的阴阳脸，左光源与计算机相连；
摄像机，置于被识别人的正前方，用于摄取被识别人的光学图像，并将光学图像转换为数字图像，并将数字图像输出给计算机，摄像机与计算机相连；
计算机，用于从摄像机采集被识别人的数字图像，控制左光源发光，若数字图像中的人脸为“右亮左暗”的阴阳脸，则判定被识别人为纸质照片或显示屏幕，若数字图像中的人脸为“左亮右暗”的阴阳脸，则关闭左光源并打开右光源，重新进行判断，若数字图像中的人脸为“左亮右暗”的阴阳脸，则判定被识别人为纸质照片或显示屏幕，若数字图像中的人脸为“右亮左暗”的阴阳脸，则判定被识别人为活体真人。
本发明提出的用于人脸识别系统的真人鉴别装置，利用侧光照明时，被识别人头部对光线遮挡形成的明暗变化来鉴别被识别人真人与纸质照片和显示屏幕之间的区别，鉴别的准确率很高。与现有技术相比，不需要被识别人做表情变化来配合识别，而且解决了现有技术只能鉴别静态照片、不能鉴别屏幕动态图像的缺陷，极大的提高了人脸识别系统的安全性和方便性。同时，采用本发明的真人鉴别装置，使人脸识别系统结构简单可靠，判别速度很快，且易于实施。
附图说明
图1是本发明提出的用于人脸识别系统的真人鉴别装置的结构示意图。
图2是真人鉴别装置采集到的被识别人鉴别图像，图2中，（a）是左光源照明时的被识别人数字图像，（b）是右光源照明时的被识别人数字图像。
图1中，1是计算机，2是右光源，3是摄像机，4是被识别人，5是左光源。
具体实施方式
本发明提出的用于人脸识别系统的真人鉴别装置，其结构如图1所示，包括：
右光源2，置于被识别人4的右前方，用于对被识别人脸的右侧进行照明，使被识别人的右半边脸亮度加强，左半边脸阴影更暗，形成右亮左暗的阴阳脸，右光源2与计算机1相连；
左光源5，置于被识别人4的左前方，用于对被识别人脸的左侧进行照明，使被识别人的左半边脸亮度加强，右半边脸阴影更暗，形成左亮右暗的阴阳脸，左光源5与计算机1相连；
摄像机3，置于被识别人的正前方，用于摄取被识别人的光学图像，并将光学图像转换为数字图像，并将数字图像输出给计算机，摄像机与计算机1相连；
计算机，用于从摄像机采集被识别人的数字图像，控制左光源发光，若数字图像中的人脸为“右亮左暗”的阴阳脸，则判定被识别人为纸质照片或显示屏幕，若数字图像中的人脸为“左亮右暗”的阴阳脸，则关闭左光源并打开右光源，重新进行判断，若数字图像中的人脸为“左亮右暗”的阴阳脸，则判定被识别人为纸质照片或显示屏幕，若数字图像中的人脸为“右亮左暗”的阴阳脸，则判定被识别人为活体真人。
本发明提出的真人鉴别装置的一个实施例中，右光源2和左光源5采用欧司朗3W大功率白光LED（Light Emitting Diode）发光二极管，摄像机3采用CCD数字摄像机，计算机1采用通用PC机。
本发明真人鉴别装置的工作原理是：
计算机1首先控制左光源5发光，对被鉴别物体进行左侧照明，摄像机3用于将被鉴别物体的光学图像转换为数字图像，并将数字图像输出给计算机1。
如果被鉴别物体为真人，则其左半边脸被照亮，头部对光线的遮挡会使右半边脸变的更暗，形成“左亮右暗”的阴阳脸，如图2（a）所示。
如果被鉴别物体为纸质照片或显示屏幕，照片和屏幕中的人脸明暗区域不会随照明光源方向的改变而发生变化。
计算机1用于从摄像机采集被鉴别物体的数字图像，如果数字图像中的人脸为“右亮左暗”的阴阳脸，如图2（b）所示，则可断定被鉴别物体不是真人。
如果此时照片和屏幕中的人脸也为“左亮右暗”的阴阳脸，计算机1无法区别真人与照片或屏幕。计算机1关闭左光源5并打开右光源2，如果数字图像中的人脸为“左亮右暗”的阴阳脸，则可断定被鉴别物体不是真人。如果数字图像中的人脸为“右亮左暗”的阴阳脸，则可断定被鉴别物体为真人。
本发明的真人鉴别装置利用被识别人头部对侧光照明遮挡形成的阴阳脸来鉴别被识别人与纸质照片和显示屏幕，鉴别的准确率很高。与现有技术相比，不需要被识别人做表情变化来配合识别，而且解决了现有技术只能鉴别静态照片、不能鉴别屏幕动态图像的缺陷，极大的提高了人脸识别系统的安全性和方便性。同时，采用本发明的技术方案，系统结构简单可靠，判别速度很快，且易于实施。
Claims (1)
1.一种用于人脸识别系统的真人鉴别装置，其特征在于该真人鉴别装置包括：
右光源，置于被识别人的右前方，用于对被识别人脸的右侧进行照明，使被识别人的右半边脸亮度加强，左半边脸阴影更暗，形成右亮左暗的阴阳脸，右光源与计算机相连；
左光源，置于被识别人的左前方，用于对被识别人脸的左侧进行照明，使被识别人的左半边脸亮度加强，右半边脸阴影更暗，形成左亮右暗的阴阳脸，左光源与计算机相连；
摄像机，置于被识别人的正前方，用于摄取被识别人的光学图像，并将光学图像转换为数字图像，并将数字图像输出给计算机，摄像机与计算机相连；
计算机，用于从摄像机采集被识别人的数字图像，控制左光源发光，若数字图像中的人脸为“右亮左暗”的阴阳脸，则判定被识别人为纸质照片或显示屏幕，若数字图像中的人脸为“左亮右暗”的阴阳脸，则关闭左光源并打开右光源，重新进行判断，若数字图像中的人脸为“左亮右暗”的阴阳脸，则判定被识别人为纸质照片或显示屏幕，若数字图像中的人脸为“右亮左暗”的阴阳脸，则判定被识别人为活体真人。
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