CN107710221B - 一种用于检测活体对象的方法、装置和移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于检测活体对象的方法，包括步骤：生成适于控制移动终端显示屏幕亮度变化的随机序列；根据随机序列以特定亮度变化模式改变移动终端显示屏幕的亮度；实时采集面对显示屏幕的待检测对象的眼部图像；分析眼部图像序列以得到眼部特征变化模式；以及判断眼部特征变化模式与特定亮度变化模式是否相对应；如果相对应，则确定该对象为活体。
Description
技术领域
本发明涉及生物特征识别及信息安全的技术领域，更具体地，涉及一种用于检测活体对象的技术。
背景技术
随着视频、图像处理和模式识别技术的发展，生物识别特别是面部识别技术已经成为一种稳定、准确和高效的身份认证技术，在金融、司法、公共安全、军事以及人们日常生活中的各个领域被广泛用于身份认证。
然而，基于生物识别的身份认证也存在某些弊端，例如，非法用户以各种手段获得合法用户的图像/视频，例如通过公开的网络相册、个人简历、针孔照相机等，继而伪造生物特征欺骗识别系统，从而获得合法身份的权限等。因此，生物识别技术面临一项迫切需求是要求被识别的人是活体，而不是照片或者录制的视频，也就是说，生物识别需要依赖活体检测技术。
由于照片和视频不会有人体的温度，故传统的活体检测技术通过测量人体的温度来进行活体识别，但是温度检测设备庞大而且昂贵。现有的一种利用眼部特征进行活体检测的方法是通过用额外的LED灯对人眼进行照明，通过调节LED的亮度来刺激人眼瞳孔的放缩，照片和视频仿照的生物特征不会对LED的亮度有任何反馈，从而实现比温度更加智能的检测活体识别，但是这种方式需要在现有设备上增加额外的硬件，即LED灯和控制LED灯亮度的控制器，针对手机、平板等现有设备需要增加额外的空间和硬件成本，也是一个挑战。
鉴于上述弊端，需要一种快速可靠、又不增加硬件成本的活体对象检测方案。
发明内容
为此，本发明提供一种用于检测活体对象的方法、装置和移动终端，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测活体对象的方法，包括步骤：生成适于控制移动终端显示屏幕亮度变化的随机序列；根据随机序列以特定亮度变化模式改变移动终端显示屏幕的亮度；实时采集面对显示屏幕的待检测对象的眼部图像；分析眼部图像序列以得到眼部特征变化模式；判断眼部特征变化模式与特定亮度变化模式是否相对应；如果相对应，则确定该对象为活体。
可选地，在根据本发明的方法中，随机序列包括适于控制显示屏幕亮度幅值变化的第一随机序列分量和适于控制显示屏幕亮度的时间或频率变化的第二随机序列分量；以及特定亮度变化模式包括显示屏幕亮度的幅度变化以及时间或频率变化。
可选地，在根据本发明的方法中，实时采集眼部图像的步骤包括：实时采集待检测对象的面部图像；从面部图像中定位裁剪出眼部图像。
可选地，在根据本发明的方法中，分析眼部图像序列的步骤包括：从眼部图像序列中检测瞳孔，并且提取瞳孔边缘缩放特征。
可选地，在根据本发明的方法中，眼部特征包括瞳孔的面积和/或直径和/或眨眼和/或瞳孔反射亮斑。
可选地，在根据本发明的方法中，判断眼部特征变化模式与特定亮度变化模式是否相对应的步骤包括：若在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度增加的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径缩小；以及在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度减小的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径放大，则判断眼部特征变化模式与所述特定亮度变化模式相对应。
可选地，在根据本发明的方法中，还包括步骤：对待检测对象当前的眼部特征进行预分析；以及比较眼部特征与预定阈值，其中生成随机序列的步骤包括基于当前的眼部特征模式生成第一随机序列分量，其中，如果眼部特征大于预定阈值，则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度增加，否则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度减小。
可选地，在根据本发明的方法中，还包括在显示屏幕上通过文字、色彩或多媒体的方式提示待检测对象注视显示屏幕。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于检测活体对象的装置，包括：序列生成单元，适于生成随机序列，用以控制移动终端显示屏幕的亮度以特定亮度变化模式改变；图像获取单元，适于实时采集面对显示屏幕的待检测对象的眼部图像；活体识别单元，适于分析采集到的眼部图像序列以得到眼部特征变化模式；以及判断单元，适于判断眼部特征变化模式与特定亮度变化模式是否相对应；如果相对应，则确定该对象为活体。
可选地，在根据本发明的装置中，随机序列包括适于控制显示屏幕亮度幅值变化的第一随机序列分量和适于控制显示屏幕亮度的时间或频率变化的第二随机序列分量；以及特定亮度变化模式包括显示屏幕亮度的幅度变化以及时间或频率变化。
可选地，在根据本发明的装置中，图像获取单元适于实时采集面对显示屏幕的待检测对象的面部图像；以及图像获取单元还包括定位单元，适于从面部图像中定位裁剪出眼部图像。
可选地，在根据本发明的装置中，活体识别单元还适于从眼部图像序列中检测瞳孔，并且提取瞳孔边缘缩放特征。
可选地，在根据本发明的装置中，眼部特征包括瞳孔的面积和/或直径和/或眨眼和/或瞳孔反射亮斑。
可选地，在根据本发明的装置中，判断单元被配置为，若在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度增加的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径缩小；以及在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度减小的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径放大；则判断眼部特征变化模式与所述特定亮度变化模式相对应。
可选地，在根据本发明的装置中，图像获取单元还适于采集待检测对象的眼部图像；以及序列生成单元还适于对待检测对象的眼部特征进行预分析，比较眼部特征与预定阈值，且基于当前的眼部特征模式生成第一随机序列分量，其中，如果眼部特征大于预定阈值，则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度增加，否则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度减小。
可选地，在根据本发明的装置中，在显示屏幕上通过文字、色彩或多媒体的方式提示待检测对象注视显示屏幕。
根据本发明的另一方面，提供了一种移动终端，包括：显示屏幕，适于通过色彩、文字或多媒体的方式提示待检测对象注视；摄像器件，适于实时采集包含待检测对象面部的图像；以及如上所述的用于检测活体对象的装置。
根据本发明的检测活体对象的方案，利用人眼的生理和物理机能在光的激励下会产生的反应这一本质特征来实现检测，能够快速、有效地检测出眼部图像是否获取自活体对象，提高了活体检测的可靠性。另外，根据本发明的方案，利用常见的移动终端就可以方便地实施活体检测，无需增加额外的硬件或设备，有助于降低成本。
附图说明
为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
图1示出了根据本发明一个实施例的移动终端100的构造框图；
图2示出了根据本发明一个实施例的检测活体对象的方法200的流程图；以及
图3示出了根据本发明一个实施例的检测活体对象的装置300的框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1为根据本发明的一个实施方式的移动终端100构造示意图。参照图1，移动终端100包括：存储器接口102、一个或多个数据处理器、图像处理器和/或中央处理单元104，以及外围接口106。存储器接口102、一个或多个处理器104和/或外围接口106既可以是分立元件，也可以集成在一个或多个集成电路中。在移动终端100中，各种元件可以通过一条或多条通信总线或信号线来耦合。传感器、设备和子系统可以耦合到外围接口106，以便帮助实现多种功能。例如，运动传感器110、光传感器112和距离传感器114可以耦合到外围接口106，以方便定向、照明和测距等功能。其他传感器116同样可以与外围接口106相连，例如定位系统(例如GPS接收机)、温度传感器、生物测定传感器或其他感测设备，由此可以帮助实施相关的功能。
相机子系统120和光学传感器122可以用于方便诸如记录照片和视频剪辑的相机功能的实现，其中所述相机子系统和光学传感器例如可以是电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)光学传感器。可以通过一个或多个无线通信子系统124来帮助实现通信功能，其中无线通信子系统可以包括射频接收机和发射机和/或光(例如红外)接收机和发射机。无线通信子系统124的特定设计和实施方式可以取决于移动终端100所支持的一个或多个通信网络。例如，移动终端100可以包括被设计成支持GSM网络、GPRS网络、EDGE网络、Wi-Fi或WiMax网络以及BlueboothTM网络的通信子系统124。音频子系统126可以与扬声器128以及麦克风130相耦合，以便帮助实施启用语音的功能，例如语音识别、语音复制、数字记录和电话功能。
I/O子系统140可以包括触摸屏控制器142和/或一个或多个其他输入控制器144。触摸屏控制器142可以耦合到触摸屏146。举例来说，该触摸屏146和触摸屏控制器142可以使用多种触摸感测技术中的任何一种来检测与之进行的接触和移动或是暂停，其中感测技术包括但不局限于电容性、电阻性、红外和表面声波技术。一个或多个其他输入控制器144可以耦合到其他输入/控制设备148，例如一个或多个按钮、摇杆开关、拇指旋轮、红外端口、USB端口、和/或指示笔之类的指点设备。所述一个或多个按钮(未显示)可以包括用于控制扬声器128和/或麦克风130音量的向上/向下按钮。
存储器接口102可以与存储器150相耦合。该存储器150可以包括高速随机存取存储器和/或非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备，一个或多个光学存储设备，和/或闪存存储器(例如NAND，NOR)。存储器150可以存储操作系统152，例如Android、IOS或是Windows Phone之类的操作系统。该操作系统152可以包括用于处理基本系统服务以及执行依赖于硬件的任务的指令。存储器150还可以存储应用154。这些应用在操作时，会从存储器150加载到处理器104上，并在已经由处理器104运行的操作系统之上运行，并利用操作系统以及底层硬件提供的接口实现各种用户期望的功能，如即时通信、网页浏览、图片管理等。应用可以是独立于操作系统提供的，也可以是操作系统自带的。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于检测活体对象的装置300，其可以作为一种应用而存储于应用154中。
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于检测活体对象的方法200的流程图。该方法始于步骤S210。在步骤S210中，生成适于控制移动终端显示屏幕亮度变化的随机序列。根据本发明的一个实施例，随机生成两组变量数组，其中第一随机序列分量为振幅随机变量数组，用来控制显示屏幕亮度幅值的变化，第二随机序列分量为频率随机变量数组，用来控制显示屏幕亮度的时间或频率变化。应当理解，随机序列可以通过任何随机数生成算法生成，并且采用适合的任意形式，只要能够使屏幕亮度产生随机变化。例如，随机序列可以是[(t1，A1)，(t2，A2)，(t3，A3)...]，分别控制在不同时间点上的亮度幅值。此外，这种随机序列的随机性不需要完全严格意义上的随机，即虽然每个值具有一定随机性，但其变化趋势可以呈现一定规律，如幅度先增加再减小再增加。
随后在步骤S220中，根据上一步生成的随机序列以特定亮度变化模式改变移动终端显示屏幕的亮度。也就是说，将两组随机序列分量作为输入变量，通过软件控制显示屏幕的亮度变化，如步骤S210所描述，这种特定亮度变化模式包含了显示屏幕亮度的幅度变化以及时间或频率的变化。优选地，可以采用数组、曲线或者模型等任意一种形式来记录特定亮度变化模式。
根据一个实施例，在检测时移动终端100的显示屏幕上可以显示文字、色彩、图标、图案、多媒体或者可引起待检测对象注视的任何适当内容。为了确保能够引起待检测对象的足够注意，上述内容可以被醒目的显示。
随后在步骤S230中，实时采集面对显示屏幕的待检测对象的眼部图像。具体地，首先要实时采集待检测对象的面部图像，而后从该面部图像中定位裁剪出眼部图像。基于图1的描述，可以借助于移动终端100的相机子系统120来获取任意适当格式的面部图像。特别地，面部图像也可以是所捕获的视频中的一个或多个帧。此外，根据本发明的某些实施例，原始图像在被获取之后可以经过各种预处理和/或格式转换，以用于后续活体对象检测和/面部识别。在此方面，任何目前已知或者将来开发的图像/视频识别技术均可与本发明的实施例相结合使用，本发明的范围在此方面不受限制。
随后在步骤S240中，分析上一步采集得到的眼部图像序列，以得到眼部特征变化模式。根据一个实施方式，需要实时采集在一个亮度变化周期中待检测对象的眼部图像，而非一帧图像，也就构成了眼部图像序列。在操作中，从步骤S230中获取的眼部图像序列中检测瞳孔，然后处理图像从中提取出瞳孔边缘缩放特征和信息。任何目前已知或者将来开发的虹膜识别和/或分析方法均可与本发明的实施例结合使用，本发明的范围在此方面不受限制。在本发明中，眼部特征包括瞳孔的面积和/或直径和/或眨眼和/或瞳孔反射亮斑。
在本发明中，例如可以以数组、曲线或者模型等任意形式来描述眼部特征变化模式，优选地，采用同一形式来描述特定亮度变化模式和眼部特征变化模式，以便于后续进行判断。
随后在步骤S250中，判断眼部特征变化模式与特定亮度变化模式是否相对应。根据一个实施方式，判断方法包括：若在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度增加的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径缩小；或者说，在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度减小的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径放大，那么认为，眼部特征变化模式与特定亮度变化模式是相对应的。
随后在步骤S260中，如果相对应，则确定该对象为活体。反之，则认为该对象不是活体。
根据本发明的实施例，为了更快速地实现活体对象检测，在生成随机序列之前，可以对待检测对象当前的眼部特征进行预分析，然后基于当前的眼部特征模式生成第一随机序列分量。在操作中，采集得到当前对象的眼部特征，而后比较该眼部特征与预定阈值，如果眼部特征大于预定阈值，则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度增加，否则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度减小。例如，如果采集到的当前对象的瞳孔特征值很大，即瞳孔面积/直径很大，那么就生成第一随机序列分量来控制显示屏幕变量，从而使得待检测对象的眼部接收的光能量增大，刺激其瞳孔缩小，这样就可以快速进行活体检测。
根据本发明的检测活体对象的方案，利用人眼的生理和物理机能在光的激励下会产生的反应这一本质特征来实现检测，能够快速、有效地检测出眼部图像是否获取自活体对象，提高了活体检测的可靠性。
另外，只是利用了具有显示屏幕的移动终端就可以方便地实施活体检测，无需增加额外的硬件或设备，有助于降低成本。
除了利用移动屏幕亮度变化来进行活体检测外，还可以采用其他方式。例如，黑客可能试图使用打印的眼部照片放在摄像头前进行欺诈。在这种情况下，可以利用人眼在移动终端屏幕前的特性进行检测。在屏幕光源下，当人眼直视移动终端屏幕时，移动终端摄像头获得的人眼图像中的瞳孔区域会出现光线的反射光现象，且主要光源集中在此区域的某一点，而瞳孔的其他区域因为结构原因不会反射屏幕光源。而对于打印的眼部图像，在光线照射下，也不会出现聚焦反射效果。因此，可以提取瞳孔反射光斑作为活体检测的依据。此外，如果检测到眨眼的动作也可以判断活体。这种眨眼和/或瞳孔反射亮斑的检测可以单独使用，也可以与之前利用屏幕亮度变化的方案结合使用。
图3示出了根据本发明一个实施例的用于检测活体对象的装置300的框图。该装置包括：序列生成单元310、图像获取单元320、活体识别单元330、以及判断单元340。
序列生成单元310适于生成随机序列，用以控制移动终端100显示屏幕的亮度以特定亮度变化模式改变。根据本发明的实施例，随机序列包括适于控制显示屏幕亮度幅值变化的第一随机序列分量和适于控制显示屏幕亮度的时间或频率变化的第二随机序列分量。那么，特定亮度变化模式就包括显示屏幕亮度的幅度变化以及时间或频率变化，可以以数组、曲线或者模型的形式来记录特定亮度变化模式。另一方面，在检测时移动终端100的显示屏幕上可以显示文字、色彩、图标、图案、多媒体或者可引起待检测对象注视的任何适当内容。为了确保能够引起待检测对象的足够注意，上述内容可以被醒目的显示。
然后由图像获取单元320实时采集面对显示屏幕的待检测对象的面部图像，可以借助于移动终端100的相机子系统120来获取任意适当格式的面部图像。应当注意，相机子系统120与图像获取单元320可以是移动终端100中分离的部件，由相机子系统120获取面部图像，而后传送给图像获取单元320，亦可以是同一部件，本发明的范围不限于此。
此外，根据本发明的某些实施例，原始图像在被获取之后可以经过各种预处理和/或格式转换，以用于后续活体对象检测和/面部识别。在此方面，任何目前已知或者将来开发的图像/视频识别技术均可与本发明的实施例相结合使用，本发明的范围在此方面不受限制。
并且该图像获取单元320还包括定位单元322，其适于从采集到的面部图像中定位裁剪出眼部图像。而后将裁剪出的眼部图像传送给与之耦合的活体识别单元330。
活体识别单元330适于分析采集到的眼部图像序列以得到眼部特征变化模式。具体地，活体识别单元330从眼部图像序列中检测瞳孔，然后处理图像从中提取到瞳孔边缘缩放特征。在本发明中，眼部特征包括瞳孔的面积和/或直径和/或眨眼和/或瞳孔反射亮斑。根据本发明的一个实施例，可以以数组、曲线或者模型的形式来描述眼部特征变化模式，优选地，采用同一形式来描述特定亮度变化模式和眼部特征变化模式，以便于后续进行判断。
判断单元340适于判断上述两种模式：眼部特征变化模式与特定亮度变化模式是否相对应，如果相对应，则确定该对象为活体。具体地判断规则如下：若在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度增加的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径缩小；或者说，在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度减小的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径放大，那么就认为，眼部特征变化模式与特定亮度变化模式是相对应的，进而确定该对象为活体。
另外，为了更快速地进行活体对象检测，图像获取单元320还适于采集待检测对象的眼部图像，经处理后将得到的眼部特征传送给序列生成单元310。
而后，序列生成单元310还适于对待检测对象的眼部特征进行预分析，比较眼部特征与预定阈值，且基于当前的眼部特征模式生成第一随机序列分量，其中，如果眼部特征大于预定阈值，则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度增加，否则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度减小。例如，如果采集到的当前对象的瞳孔特征值很大，即瞳孔面积/直径很大，那么就生成第一随机序列分量来控制显示屏幕变量，从而使得待检测对象的眼部接收的光能量增大，刺激其瞳孔缩小，这样就可以快速进行活体检测。
应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
A、如本发明所述的方法，其中判断眼部特征变化模式与特定亮度变化模式是否相对应的步骤包括：若在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度增加的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径缩小；以及在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度减小的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径放大，则判断眼部特征变化模式与所述特定亮度变化模式相对应。B、如本发明所述的方法，还包括步骤：对待检测对象当前的眼部特征进行预分析；以及比较眼部特征与预定阈值，其中生成随机序列的步骤包括基于当前的眼部特征模式生成第一随机序列分量，其中，如果眼部特征大于预定阈值，则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度增加，否则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度减小。C、如本发明所述的方法，还包括在显示屏幕上通过文字、色彩或多媒体的方式提示待检测对象注视显示屏幕。
D、如本发明所述的装置，其中，眼部特征包括瞳孔的面积和/或直径和/或眨眼和/或瞳孔反射亮斑。E、如本发明所述的装置，其中判断单元被配置为，若在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度增加的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径缩小；以及在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度减小的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径放大；则判断眼部特征变化模式与所述特定亮度变化模式相对应。F、如本发明所述的装置，其中图像获取单元还适于采集待检测对象的眼部图像；以及序列生成单元还适于对待检测对象的眼部特征进行预分析，比较眼部特征与预定阈值，且基于当前的眼部特征模式生成第一随机序列分量，其中，如果眼部特征大于预定阈值，则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度增加，否则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度减小。G、如本发明所述的装置，其中，在显示屏幕上通过文字、色彩或多媒体的方式提示待检测对象注视显示屏幕。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。
如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。
Claims (15)
1.一种用于检测活体对象的方法，所述方法适于在移动终端中执行，所述方法包括步骤：
生成适于控制移动终端显示屏幕亮度变化的随机序列，其中所述随机序列包括适于控制显示屏幕亮度幅值变化的第一随机序列分量和适于控制显示屏幕亮度的时间或频率变化的第二随机序列分量，且所述随机序列的每个值具有随机性，但其变化趋势呈现规律性；
根据所述随机序列以特定亮度变化模式改变移动终端显示屏幕的亮度，其中所述特定亮度变化模式包括显示屏幕亮度的幅度变化以及时间或频率变化；
实时采集面对显示屏幕的待检测对象的眼部图像；
分析所述眼部图像序列以得到眼部特征变化模式；以及
判断眼部特征变化模式与所述特定亮度变化模式是否相对应；
如果相对应，则确定该对象为活体。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述实时采集眼部图像的步骤包括：
实时采集待检测对象的面部图像；
从所述面部图像中定位裁剪出眼部图像。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述分析眼部图像序列的步骤包括：
从眼部图像序列中检测瞳孔，并且提取瞳孔边缘缩放特征。
4.如权利要求3所述的方法，其中，
所述眼部特征包括瞳孔的面积和/或直径和/或眨眼和/或瞳孔反射亮斑。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述判断眼部特征变化模式与所述特定亮度变化模式是否相对应的步骤包括：
若在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度增加的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径缩小；以及
在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度减小的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径放大，
则判断眼部特征变化模式与所述特定亮度变化模式相对应。
6.如权利要求5所述的方法，还包括步骤：
对待检测对象当前的眼部特征进行预分析；以及
比较眼部特征与预定阈值，
其中生成随机序列的步骤包括基于当前的眼部特征模式生成第一随机序列分量，其中，
如果所述眼部特征大于预定阈值，则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度增加，否则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度减小。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，还包括在显示屏幕上通过文字、色彩或多媒体的方式提示待检测对象注视显示屏幕。
8.一种用于检测活体对象的装置，所述装置布置在移动终端中，所述装置包括：
序列生成单元，适于生成随机序列，用以控制移动终端显示屏幕的亮度以特定亮度变化模式改变，其中所述随机序列包括适于控制显示屏幕亮度幅值变化的第一随机序列分量和适于控制显示屏幕亮度的时间或频率变化的第二随机序列分量，且所述随机序列的每个值具有随机性，但其变化趋势呈现规律性，以及，所述特定亮度变化模式包括显示屏幕亮度的幅度变化以及时间或频率变化；
图像获取单元，适于实时采集面对显示屏幕的待检测对象的眼部图像；
活体识别单元，适于分析采集到的眼部图像序列以得到眼部特征变化模式；以及
判断单元，适于判断眼部特征变化模式与所述特定亮度变化模式是否相对应；如果相对应，则确定该对象为活体。
9.如权利要求8所述的装置，其中，
所述图像获取单元适于实时采集面对显示屏幕的待检测对象的面部图像；以及
所述图像获取单元还包括定位单元，适于从所述面部图像中定位裁剪出眼部图像。
10.如权利要求9所述的装置，其中，
所述活体识别单元还适于从所述眼部图像序列中检测瞳孔，并且提取瞳孔边缘缩放特征。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述眼部特征包括瞳孔的面积和/或直径和/或眨眼和/或瞳孔反射亮斑。
12.如权利要求11所述的装置，其中判断单元被配置为，
若在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度增加的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径缩小；以及
在特定亮度变化模式中显示屏幕亮度减小的周期中，眼部特征变化模式中眼部图像的瞳孔面积和/或直径放大；
则判断眼部特征变化模式与所述特定亮度变化模式相对应。
13.如权利要求12所述的装置，其中，
所述图像获取单元还适于采集待检测对象的眼部图像；以及
所述序列生成单元还适于对待检测对象的眼部特征进行预分析，比较所述眼部特征与预定阈值，且基于当前的眼部特征模式生成第一随机序列分量，
其中，如果所述眼部特征大于预定阈值，则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度增加，否则第一随机序列分量在第一周期使显示屏幕亮度减小。
14.如权利要求8-13中任一项所述的装置，其中，在显示屏幕上通过文字、色彩或多媒体的方式提示待检测对象注视显示屏幕。
15.一种移动终端，包括：
亮度可调节的显示屏幕；
摄像器件，适于实时采集包含待检测对象面部的图像；以及
如权利要求8-14中任一项所述的用于检测活体对象的装置。
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