CN110717446B - 检测设备、检测方法和记录介质 - Google Patents

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Abstract

变装面具检测设备(1)的光源(11)向作为主体的人发光。相机(12)获取照射在人上的光的反射光的多个不同波长范围中的图像。面部检测器(172)从相机(12)获取的图像中检测人的面部区。当图像中的面部区的亮度满足与皮肤呈现的关系不同的特定关系时，确定器(173)确定人戴着变装面具。

Description

检测设备、检测方法和记录介质
本申请是申请日为2014年03月13日且题为“检测设备、检测方法和记录介质”的国际申请PCT/JP2014/056756所对应的中国国家申请(申请号：201480077030.0，进入中国国家阶段日期：2016年09月09日)的分案申请。
技术领域
本公开涉及检测设备、检测方法和非瞬时性记录介质。
背景技术
已知用于分析相机捕捉的面部图像并对个人进行认证的面部认证技术(以下简称为面部队证)。这种面部认证的问题是某人使用他人照片来假扮他人的不当认证。此外，已知防止由假扮他人引起的不当认证的各种技术。
例如，专利文献1描述了一种三维检测技术，使用多个面部图像来防止由于使用照片等来假扮他人引起的不当认证。
引用列表
专利文献
专利文献1：待审日本专利申请特开No.2010-069133。
发明内容
技术问题
然而，如果某人通过戴上精巧的变装面具而将子集变装为他人，则形象是三维的，并且上述三维检测技术将无法防止不当认证。
此外，借助精巧的变装面具，有时甚至连人眼也无法判断是否戴上了变装面具。例如，在机场入境处，戴上变装面具的人可以通过使用包括变装面具照片的伪造护照而被入境官员清楚地视觉匹配。
除了以上变装面具的情形，还可以通过使用难以视觉判断的用于变装的物体(例如，外观类似皮肤的轻薄物体)来进行类似的变装。鉴于这种情况，需要一种以高精度检测难以视觉判断的变装物的技术。
鉴于上述情况做出本公开，并且本公开的目的在于提供以高精度检测变装物的检测设备、检测方法和非瞬时性记录介质。
问题的解决方案
为了实现上述目的，根据本公开的第一示例性方案的检测设备包括：
图像获取器，获取照射在人上的光的反射光的多个不同波长范围中的图像；以及
确定器，确定所述图像获取器获取的图像中的面部区的亮度是否满足与皮肤呈现的关系不同的特定关系。
为了实现上述目的，根据本公开的第二示例性方案的检测方法包括：
图像获取步骤，获取照射在人上的光的反射光的多个不同波长范围中的图像；以及
确定步骤，确定所述图像获取步骤中获取的图像中的面部区的亮度是否满足与皮肤呈现的关系不同的特定关系。
为了实现上述目的，根据本公开的第三示例性方案的非瞬时性记录介质保存允许计算机起到以下作用的程序：
确定器，确定在多个不同波长范围中捕捉的人的图像中的面部区的亮度是否满足与皮肤呈现的关系不同的特定关系。
发明的有益效果
本发明能够以高精度检测外观类似皮肤的物体。
附图说明
图1是示出了当光照射在人皮肤和硅胶上时的反射光的亮度的频谱的图形表示；
图2是示出了实施例中的变装面具检测设备的配置的框图；
图3是示出了实施例中的相机的结构的示图；
图4A是示出了示例性可见光图像的示图；
图4B是示出了图4A示出的可见光图像中的各个区域的示图；
图5是示出了面具检测过程的示例性处理流程的流程图；
图6是示出了实施例1中的面具确定过程的示例性处理流程的流程图；
图7是示出了实施例2中的面具确定过程的示例性处理流程的流程图；
图8是示出了实施例3中的面具确定过程的示例性处理流程的流程图；以及
图9是示出了图2示出的变装面具检测设备1的示例性配置的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述本公开的实施例。
(实施例1)
根据本公开的实施例1的变装面具检测设备1安装在例如机场入境区的入口门附近处。变装面具检测设备1具有确定想要通过入口门的人是否戴上变装面具，并且当他戴着变装面具时相应地发出通知的功能。
这里，变装面具检测设备1检测的变装面具是一种精巧的面具，其类似于特效化妆中使用的以便在电影中由年轻人去扮演老年人角色的面具，并且由外观类似人皮肤的薄硅胶制成。因此，人们难以在视觉上判断是否戴上了这种变装面具。
首先，将描述变装面具检测设备1的变装面具检测的原理。图1是示出了当光照射在物体上时的反射光的亮度的频谱的图形表示。在该图中，虚线表示照射在人皮肤上的光的反射光的频谱。另一方面，实线表示照射在硅胶上的光的反射光的频谱。这里，亮度指示明亮程度。
该图中，照射在硅胶上的光的反射光的亮度在阴影线标记的红外波段1140nm至1220nm附近的波长范围中急剧下降，明显不同于照射在人皮肤上的光的反射光的亮度。这里，急剧下降的原因是，硅胶大幅吸收了阴影线所标记的波长范围中的光，弱化了反射光。
变装面具检测设备1利用反射光的亮度的频谱在硅胶和人皮肤之间的差异，根据在阴影线标记的波长范围中是否发生了急剧下降来检测变装面具。
接下来，将描述变装面具检测设备1的配置。如图2所示，变装面具检测设备1包括光源11、相机12、扬声器13、液晶监视器14、操作器15、外部存储装置16和控制器17。
光源11是卤素光源，基于来自控制器17的指令而打开/关闭，并向作为主体的人照射光。这里，光源11可以是频闪灯或氩气灯。然而，卤素光源包括大量红外波段成分，因此适合用作卤素光源11。
光源11照射在人上的光的反射光进入相机12。在控制器17的控制下，相机12一次性同时捕捉可见光范围、1166±5nm的波长范围、1190±5nm的波长范围、以及1214±5nm的波长范围中的反射光的图像。
在以下说明中，相机12在可见光范围中捕捉的图像也被称为可见光图像；1166±5nm的波长范围中的图像，称为红外图像A；1190±5nm的波长范围中的图像，称为红外图像B；以及1214±5nm的波长范围中的图像，称为红外图像C。
这里描述相机12的结构。如图3所示，相机12包括透镜121、分光器122、设置为与上述波长范围相对应的滤波器123(123A至123D)、以及互补金属氧化物半导体器件(CMOS)(124A至124D)。
透镜121收集入射光。分光器122是例如棱镜或单向镜，将透镜121收集的光分离。滤波器123发射被分光器122分离的光中在对应的波长范围中的光。具体地，滤波器123A至123D分别发射1166±5nm波长范围、1190±5nm波长范围、1214±5nm波长范围以及可见光范围中的光。
此外，设置为与123A至123D相对应的CMOS 124A至124D将通过滤波器123A至123D发射的光转换为电信号，以创建相应波长范围中的图像。具体地，CMOS 124A至124D分别创建红外图像A至C和可见光图像。这里，可以使用图像传感器(例如电荷耦合器件(CCD))来替代CMOS 124。
回到图2，扬声器13基于控制器17的控制来输出声音。液晶监视器14基于控制器17的控制来显示各种信息。例如，当检测到有人戴着变装面具时，控制器17控制扬声器13输出用于发出相应通知的警告音，并控制液晶监视器14显示警告消息。
操作器15包括各种按钮，并且当用户进行操作时，向控制器17输出对应于该操作的信号。
外部存储装置16是例如硬盘驱动等，用作相机12捕捉的图像的临时存储装置，并存储在稍后描述的面具检测过程所需的各种数据。
控制器17被中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等配置，控制整个变装面具检测设备1。具体地，在使用RAM作为临时存储各种数据的工作区的同时，由执行存储在ROM中的控制程序的CPU来执行控制器17的控制过程。控制器17功能上包括成像控制器171、面部检测器172、确定器173和通知器174。
成像控制器171控制光源11的打开/关闭以及相机12的成像操作，以获取波长范围中的人的图像(可见光图像和红外图像A至C)。
面部检测器172分析相机12捕捉到的可见光图像，并检测人的面部区。然后，面部检测器172检测面部区中位于面部特征量(眼、鼻、嘴等)附近且暴露相对较大面积皮肤的前额区、右面颊区和左面颊区。
这里，相机12从相同的点并且同时一次性地捕捉人的图像(可见光图像和红外图像A至C)。因此，面部检测器172检测到的可见光图像中的区域与同时捕捉到的其他图像(红外图像A至C)中的区域共享像素位置。
这里，面部检测器172可以使用已知的检测方法来检测区域。
例如，面部检测器172对可见光图像应用Sobel滤波器以检测轮廓，并通过面部轮廓模式匹配来提取面部轮廓。然后，面部检测器172在提取的面部轮廓内，从上部检测眉毛轮廓并从下部检测嘴下方的轮廓，并且检测被面部左端和右端以及眉毛上和嘴下的位置所包围的区域，作为面部区。然后，面部检测器172检测与检测到的面部区中的眼球相对应的黑点作为眼位置，并基于通用面部统计数据，根据面部区和眼位置来指定前额区、右面颊区和左面颊区。这里，面部检测器172可以用已知技术来检测面部特征量(例如，眼、鼻、嘴)，并且当检测到这些特征量时，指定它们的相邻区域作为前额区、右面颊区和左面颊区。
这里，将使用具体示例来描述面部检测器172的上述处理。例如，假设给定图4A示出的可见光图像来作为面部检测器172的处理目标。在该情形中，面部检测器172检测面部区R1，如图4B所示。此外，面部检测器172从面部区R1中检测前额区R2、右面颊区R3和左面颊区R4。
回到图2，确定器173判断面部检测器172所指定的区域(前额区、右面颊区、左面颊区)的亮度是否满足与皮肤呈现的关系不同的红外图像A至C之间的特定关系，以判断在图1的阴影线标记的波长范围中是否存在急剧下降，并确定人是否戴着变装面具。
当确定器173确定戴着变装面具时，通知器174控制扬声器13和液晶监视器14相应地发出通知。
接下来，将描述变装面具检测设备1执行的变装面具检测过程。入境官员将进入国家的人带到安装在入口门附近的变装面具检测设备1的相机12的景角中。此时，官员通过面具检测设备1的操作器15进行操作，以开始处理。响应于操作，面具检测设备的控制器17执行图5的流程图示出的面具检测过程。
这里，变装面具检测设备1包括运动传感器，并且当运动传感器检测到有人进入国家时，执行面具检测过程。备选地，在相机12被设置为直播视图模式时，当控制器17确定相机内有人时，可以自动执行面具检测过程。
此外，戴着变装面具的人在看到相机12的镜头等时可能变得小心谨慎。因此，例如，可以在相机12的前方放置魔镜，使得在无人注意到的情况下捕捉图像，开始面具检测过程。
在图5的面具检测过程中，首先，成像控制器171打开光源11，并控制相机12获取波长范围中的人的图像(可见光图像和红外图像A至C)(步骤S11)。
接下来，面部检测器172从获取的可见光图像中检测面部区，并从面部区中检测前额区、右面颊区和左面颊区(步骤S12)。
接下来，确定器173比较在步骤S11中和可见光图像同时获取的红外图像A至C中的区域(前额区、右面颊区和左面颊区)的亮度，以便执行面具确定过程来确定人是否戴着变装面具(步骤S13)。
这里，将参考图6的流程图来描述面具确定过程的细节。
首先，确定器173从检测到的前额区、右面颊区和左面颊区中选择在正在进行的面具确定过程中未被选择的区域中的一个(步骤S131)。步骤S131中被选择的区域在下文中也被称为被选择区。
接下来，确定器173从被选择区中选择一个像素(例如，被选择区中心处的像素)，并测量该像素在每个红外图像A至C中的亮度(步骤S132)。
接下来，确定器173判断测量的亮度是否满足红外图像A至C之间的特定关系(步骤S133)。具体地，确定器173判断红外图像B中测量的亮度比红外图像A和红外图像C中测量的亮度低一给定比率。因此，可以判断在人皮肤上观测不到的硅胶特定波长范围(图1示出的1140nm至1220nm附近的波长范围)中是否存在反射光的亮度的急剧下降。
这里，更具体地，在步骤S133中，确定器173必须判断以下关系表达式(1)至(3)是否全部满足。这里，在关系表达式(1)至(3)中，IA是在红外图像A中测量的亮度，IB是在红外图像B中测量的亮度，以及IC是在红外图像A中测量的亮度。此外，T1至T3是系数，其基于图像捕捉条件而被预置为对面具检测来说最适宜的数值。
(1)IA x T1＞IB
(2)IC x T2＞IB
(3)IC x T3＞IA
如果满足以上关系表达式(1)和(2)，红外图像B中测量的亮度比红外图像A和红外图像C中测量的亮度低一给定比率。此外，如果满足以上关系表达式(3)，红外图像C中测量的亮度比红外图像A中测量的亮度低一给定比率。
如果测量的亮度满足特定关系(步骤S133；是)，则确定器173在红外图像A至C的每一个中测量位于步骤S132中测量的像素周围的八个像素的亮度(步骤S134)。
接下来，确定器173判断周围像素的测量亮度是否也满足红外图像A至C之间的特定关系(步骤S135)。
如果周围像素的亮度也满足特定关系(步骤S135；是)，确定器173确定人戴着变装面具(步骤S136)，并且面具确定过程结束。这里，在上述面具确定过程中，当任一个被选择区(前额、右面颊、左面颊)中的一个像素及该像素周围的八个像素都满足特定关系时，确定戴着变装面具。其原因是，变装面具一般都戴成覆盖整个面部，并且如果在任一个被选择区中观测到特定波长范围中的亮度的急剧下降，就可以确定戴着变装面具，而不需要对其他被选择区执行面具确定过程。
另一方面，如果被选择区中的一个像素的亮度不满足特定关系(步骤S133；否)或者周围像素的亮度不满足特定关系(步骤S135；否)，则确定器173判断在正在进行的确定过程中前额区、右面颊区、左面颊区是否全都被选择(步骤S137)。
如果前额区、右面颊区、左面颊区未被全部选择(步骤S137；否)，则处理回到步骤S131，并且确定器173选择未被选择的区域，重复一系列处理以判断该区域中的像素的亮度是否满足特定关系，从而确定是否戴着变装面具。
另一方面，如果前额区、右面颊区、左面颊区全部被选择(步骤S137；是)，则确定器173确定人没有戴变装面具(步骤S138)，并且面具确定过程结束。
回到图5，在面具确定过程(步骤S13)结束后，通知器174判断在面具确定过程中是否确定戴着变装面具(步骤S14)。如果没有戴着变装面具(步骤S14；是)，变装面具检测过程结束。
另一方面，如果戴着变装面具(步骤S14；是)，通知器174控制扬声器13和液晶监视器14相应地发出通知(步骤S15)。因此，官员可以向尝试通过入口门的人通知该变装，从而防止非法进入。然后，变装面具检测过程结束。
如上所述，根据实施例1的变装面具检测设备1获取多个不同波长范围中的人的图像，并且当面部区的亮度满足所获取的图像之间与皮肤呈现的关系不同的特定关系时，判断人戴着变装面具。换句话说，当通过连接所获取的图像中的面部区的亮度而形成凹形形状时，根据实施例1的变装面具检测设备1判断人戴着变装面具。因此，通过使用反射光的亮度的频谱在硅胶和人皮肤之间的差异，能够对变装面具进行高精度检测。
此外，根据实施例1的变装面具检测设备1在所获取的图像的面部区中检测暴露相对较大面积皮肤的特征区(前额区、右面颊区和左面颊区)，并使用特征区的亮度来检测变装面具。因此，不需要在整个面部区上执行面具确定过程，由此降低了面具检测处理负载。
此外，根据实施例1的变装面具检测设备1不仅使用一个像素的亮度，还使用该像素周围的像素的亮度来判断是否戴着变装面具。因此，可以以更高精度检测变装面具。
此外，根据实施例1的变装面具检测设备1利用相机，使用四个不同波长范围中的图像(可见光图像和红外图像A至C)来检测变装面具的存在/不存在，由此可以以相对较小的负载来检测变装面具。
此外，根据实施例1的变装面具检测设备1的光源11是卤素光源，因此，可以在红外频带中获得足量的光。因此，可以以高精度检测变装面具。
(实施例2)
接下来，将描述根据实施例2的变装面具检测设备2。这里，如图3所示，变装面具检测设备2在组件配置上和根据实施例1的变装面具检测设备1基本相同，不同之处仅是面具确定过程的内容。
将使用图7的流程图来描述面具检测设备2执行的面具确定过程。这里，针对内容与图6示出的面具确定过程基本相同的步骤，将适当简化对它们的说明。此外，图7中开始面具确定过程的时机和图6相同。
当面具确定过程开始时，首先，确定器173从检测到的前额区、右面颊区和左面颊区中选择未被选择的区域(步骤S201)，从被选择区中选择一个像素并测量该像素在红外图像A至C中的每一个中的亮度(步骤S202)，并且判断测量的亮度是否满足红外图像A至C之间的特定关系(步骤S203)。
如果亮度不满足红外图像A至C之间的特定关系(步骤S203；否)，则确定器173将被选择区的面具确定分数计算为零(步骤S204)，并且处理前进至步骤S206。
另一方面，如果亮度满足红外图像A至C之间的特定关系(步骤S203；是)，则确定器173在红外图像A至C的每一个中测量在步骤S202中测量的像素周围的像素(例如，与被测量像素相邻的八个像素)的亮度。然后，确定器173计算周围像素的亮度满足红外图像A至C之间的特定关系的比率，作为被选择区的分数(步骤S205)，并且处理前进至步骤S206。例如，如果全部八个周围像素的亮度都满足红外图像A至C之间的特定关系，则将分数计算为1(8/8)。另一方面，如果八个周围像素中的两个像素的亮度满足红外图像A至C之间的特定关系，则将分数计算为0.25(2/8)。
在步骤S206中，确定器173判断是否前额区、右面颊区和左面颊区全部被选择。如果前额区、右面颊区和左面颊区没有被全部选择(步骤S206；否)，则处理前进至步骤S201。
如果前额区、右面颊区和左面颊区全部被选择(步骤S206；是)，则确定器173计算针对这些区计算的分数的平均值，作为最终分数。然后，确定器173判断最终分数是否等于或高于给定阈值(例如0.5)(步骤S208)。
如果最终分数等于或高于阈值(步骤S208；是)，则确定器173确定人戴着变装面具(步骤S209)。另一方面，如果最终分数低于阈值(步骤S208；否)，则确定器确定人没有戴变装面具(步骤S210)。然后，面具确定过程结束。
如上所述，在实施例2的面具确定过程中，针对右面颊区、左面颊区和前额区中的每一个来计算变装面具确定分数，并且确定是否戴着变装面具。因此，能够比实施例1的面具确定过程更准确地检测变装面具，实施例1在任一个区域(面颊区、右面颊区和左面颊区)的亮度满足特定关系时就立即确定戴着变装面具。
(实施例3)
接下来，将描述根据实施例3的变装面具检测设备3。这里，如图3所示，变装面具检测设备3在组件配置上和根据实施例1和2的变装面具检测设备1和2基本相同，不同之处仅是面具确定过程的内容。
将使用图8的流程图来描述面具检测设备3执行的面具确定过程。这里，针对内容与图6示出的面具确定过程基本相同的步骤，将适当简化对它们的说明。此外，图8中开始面具确定过程的时机和图6相同。
当面具确定过程开始时，首先，确定器173将在变装面具确定中使用的可能的硅胶计数器和非硅胶计数器初始化为零(步骤S301)。
接下来，确定器173选择前额区、右面颊区和左面颊区中的一个(步骤S302)。然后，确定器173选择被选择区中未被选择的像素中的一个像素(步骤S303)。步骤S303中被选择的像素在下文中也被称为选定像素。
接下来，确定器173测量选定像素在红外图像A至C中每一个中的亮度(步骤S304)。然后，确定器173判断测量的亮度是否满足红外图像A至C之间的特定关系(步骤S305)。
如果测量的亮度满足特定关系(步骤S305；是)，确定器将可能的硅胶计数器加一(步骤S306)。另一方面，如果测量的亮度不满足特定关系(步骤S305；否)，确定器将非硅胶计数器加一(步骤S307)。
接下来，确定器173确定是否被选择区中的所有像素都被选择(步骤S308)。
如果并非所有像素都被选择(步骤S308；否)，处理回到步骤S303，并且确定器173从被选择区中选择一个像素并重复处理，以基于像素的亮度将非硅胶计数器或可能的硅胶计数器加一。
另一方面，如果所有像素都被选择(步骤S308；是)，确定器173判断是否前额区、右面颊区和左面颊区全部被选择(步骤S309)。如果前额区、右面颊区和左面颊区没有被全部选择(步骤S309；否)，则处理前进至步骤S302。
如果前额区、右面颊区和左面颊区全部被选择(步骤S309；是)，换言之，在针对前额区、右面颊区和左面颊区中的所有像素的每一个像素将可能硅胶计数器或非硅胶计数器递增之后，确定器173判断可能的硅胶计数器是否比非硅胶计数器具有更高的值(步骤S310)。
如果可能的硅胶计数器比非硅胶计数器具有更高的值(步骤S310；是)，则确定器173确定人戴着变装面具(步骤S311)。
另一方面，如果可能的硅胶计数器不比非硅胶计数器具有更高的值(步骤S310；否)，则确定器173确定人没有戴变装面具(步骤S312)。然后，变装面具确定过程结束。
如上所述，在实施例3的面具确定过程中，使用前额区、右面颊区和左面颊区中的所有像素来确定变装面具，从而能够更准确地检测变装面具。
这里，在图8的面具检测过程中，可以仅使用可能的硅胶计数器，并且可以基于该可能的硅胶计数器是否具有等于或大于步骤S310中的给定值的值来检测面具。例如，如果给定值被设置为前额区、右面颊区和左面颊区中的所有像素的80％，则当所有像素中的80％或更多可能是硅胶时，判断戴着面具。
此外，在图8的面具检测过程中，当被选择的像素的亮度满足特定关系时(步骤S305；是)，在步骤S306中，将可能的硅胶计数器增加一。然而，还可能是以下情况，当被选择的像素的亮度满足特定关系时，如实施例1那样，确定周围像素是否满足特定关系，并且仅当满足时才将可能的硅胶计数器加一。
(修改的实施例)
本公开不限于以上实施例，而且毫无疑问地，可以在不背离本公开要点的程度上做出各种改变。
例如，根据上述实施例的变装面具检测设备1至3最终都检测变装面具。然而，本公开可应用于检测贴在皮肤上的用于变装的物体的检测设备，该物体不必是变装面具。
此外，在根据上述实施例的变装面具检测设备1至3中，确定器173在面具确定过程中确定人是否戴着变装面具。然而，在不去确定是否戴着变装面具的情况下，确定器173可以仅确定亮度是否满足红外图像之间的特定关系，如满足，则通知器174相应地发出通知。
此外，根据光源11、相机12等全都集成在一起的假设，描述了在图2中示出的变装面具检测设备1至3。当然，它们可以在适当时分离。例如，光源11、相机12、扬声器13等可以单独制备并用具有控制器17功能的设备(例如，PC等)来组合，以配置变装面具检测设备1至3。备选地，还可以将控制器17的功能内置在相机12中，并且相机12的控制器与光源11、扬声器13等在适当时一起工作以配置变装面具检测设备1。
此外，在上述实施例中，当波长范围1166±5nm中的图像(红外图像A)、波长范围1190±5nm中的图像(红外图像B)、波长范围1214±5nm中的图像(红外图像C)的亮度满足特定关系时，确定戴着变装面具。
然而，可以使用其他波长范围中的图像来确定变装面具的存在/不存在，只要能够检测与人皮肤的反射光的亮度不同的改变。例如，在图1中用阴影点区标出的1500nm至1550nm附近的波长范围中，观察到反射光的亮度的频谱在硅胶和人皮肤之间的明显差异。因此，可以制备针对阴影点区中波长范围的多个滤波器，获取人的多个图像，并根据面部区的亮度来确定变装面具的存在/不存在。此外，在面具检测过程中，可以使用阴影线区和阴影点区这两个波长范围中的图像，并且在该情形中可以提高检测面具的准确性。
此外，在上述实施例中，使用三个波长范围中的图像(红外图像A至C)的亮度来确定变装面具的存在/不存在。可以使用三个或更多个波长范围中的图像的亮度来确定变装面具的存在/不存在。
此外，在上述实施例中，面部检测器172从面部区中检测前额区、右面颊区和左面颊区，并且确定器173比较图像中的区域的亮度以确定变装面具的存在/不存在。然而，面部检测器172不需要检测全部的前额区、右面颊区和左面颊区，只是必须检测至少一个区域。例如，面部检测器172可以仅检测前额区，并且确定器173仅比较前额区的亮度以确定变装面具的存在/不存在。此外，面部检测器172可以检测除前额区、右面颊区和左面颊区外的其他特征区，并且该区域的亮度被用于确定变装面具的存在/不存在。例如，面部检测器172可以仅检测面部区，并且确定器173比较整个面部区或其一部分的亮度以确定变装面具的存在/不存在。
此外，当相机12和13的位置以及给人拍照的点固定，使得人的面部肯定出现在图像的特定区域时，确定器173可以比较该特定区域的亮度以确定变装面具的存在/不存在。在该情形中，变装面具检测设备1至3不必包括面部检测器171。
此外，在上述实施例中，如图3所示，变装面具检测设备1的相机12包括分光器122和多个滤波器123，从而可以一次性获取不同波长范围中的多个图像。
然而，本公开甚至还可应用于变装面具检测设备1’，如图9所示，所述变装面具检测设备1’包括替代了相机12的四个相机18(18A至18D)，其仅捕捉单个波长范围中的图像。这里，相机18A至18D每一个分别包括仅允许1166±5nm波长范围、1190±5nm波长范围、1214±5nm波长范围以及可见光范围中的光的滤波器，以通过CMOS进行发射。因此，相机18A至18D可以分别仅捕捉红外图像A至D和可见光图像。
这里，变装面具检测设备1’的外部存储装置16存储呈现相机18A至18D的位置关系的位置参数。位置参数是呈现例如相机18A至18D的相对位置坐标(x，y，z)、纵向角度(倾斜)、水平角度(平移)、旋转角度(滚动)等的信息。
如图9所示，在变装面具检测设备1’中，来自人的反射光的角度不同；因此，这些波长范围中的图像不是在同一个点捕捉到的图像。然后，当在面具确定过程中测量红外图像A至C中被选择的像素的亮度时，该像素的位置不相同。
因此，在变装面具检测设备1’中，控制器17包括图像修正器175，所述修正器获取多个相机18A至18D捕捉到的图像被修正为如同在同一个点对人进行拍照的图像。
例如，使用已知技术，参考存储在外部存储装置16中的位置参数，图像修正器175对在相机18A至18D的位置处捕捉到的图像进行角度修正，使得它们都处于与在相机18A的位置处所捕捉的图像相同的位置处。因此，可以获得共享像素位置的图像。然后，面部检测器172和确定器173可以对图像修正器175获得的共享图像执行面具检测过程。
相比变装面具检测设备1中使用分光器122和多个滤波器123A至123D的相机12，变装面具检测设备1’允许使用结构上更加简单的相机，从而可以低价地配置变装面具检测设备1’。
此外，使用检测变装面具的情形描述了上述实施例。可以在检测变装面具的同时检测皮肤。该情形中，事先获得用于检测皮肤的关系表达式，确定红外图像A至C中被选择的像素的亮度是否满足特定关系，与此同时，利用所获得的关系表达式确定是否是皮肤，由此能够检测该像素是硅胶还是皮肤。因此，能够以更高的精度来确定是否戴着变装面具。
此外，在上述实施例的变装面具检测设备1至3中，使用了发射波长范围中的光的带通滤波器，滤波器123A至123D。这不是限制性的，可以使用其他滤波器。通过例如使用截止滤波器，可以获得期望的波长范围中的图像，其中，所述截止滤波器截止所有红外光以获得可见光图像，或者组合多个滤波器以获得红外频带的多个不同波长范围中的图像(例如，组合截止1160nm或更短波长的光的截止滤波器和截止1172nm或更长波长的光的截止滤波器，以获得1166±5nm的波长范围中的图像)。
此外，使用将变装面具检测设备1至3安装在入境区的情形描述了上述实施例。安装变装面具检测设备1至3的地点不限于此。基本要求是，可以将变装面具检测设备1安装在必须检测变装面具的地方以检测变装面具。例如，变装面具检测设备1至3可以明显安装在入境区的出口门附近，或者安装在公司或大型休闲设施的入口处。
此外，在上述实施例中，变装面具检测设备1至3检测硅胶变装面具。本公开可以用于检测由一些其他材料制成的变装面具。该情形中，需要获得反射光的亮度的频谱在变装面具材料和人皮肤之间存在明显不同的波长范围中的多个图像。
例如，树脂面具在1480至1580nm的波长范围中呈现高亮度，而人皮肤在该波长范围中呈现低亮度。此外，合成橡胶面具在1480至1580nm的波长范围中呈现出比人皮肤低得多的亮度。因此，考虑皮肤和其他材料之间的这种差异，可以检测树脂或合成橡胶材料。
此外，可以将定义根据上述实施例的变装面具检测设备1至3的操作的操作程序应用于现有的个人计算机、信息终端设备等，以允许个人计算机等起到根据本公开的变装面具检测设备1至3的作用。
此外，可以以任何方法来分发这些程序，并且可以将这些程序保存或分布在非瞬时性计算机可读记录介质上，例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、数字多用途盘(DVD)、磁光盘(MO)和存储卡，或者可以经由诸如互联网的通信网络来分发这些程序。
用于说明性目的，以上描述了一些示例实施例。尽管以上讨论提出了具体实施例，本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的较宽精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的修改。因此，说明书和附图应当被看做说明性的而不是限制意义的。因此，该“具体实施方式”部分不应当看做是限制意义，并且本发明的范围仅通过所附权利要求以及权利要求的等同物的全部范围来限定。
如以下附记，整体或部分但非排除性地描述上述实施例。
(附记1)
一种检测设备，包括：
图像获取器，获取照射在人上的光的反射光的多个不同波长范围中的图像；以及
确定器，确定所述图像获取器获取的图像中的面部区的亮度是否满足与皮肤呈现的关系不同的特定关系。
(附记2)
根据附记1所述的检测设备，其中：
当满足特定关系时，所述确定器确定人戴着变装。
(附记3)
根据附记1或2所述的检测设备，其中：
所述图像获取器获取红外频带内的不同波长范围中的多个图像，以及
当图像中的面部区的亮度分布所呈现的波形是凹形时，所述确定器确定满足特定关系。
(附记4)
根据附记1至3中任一项所述的检测设备，其中：
所述图像获取器分别获取1166nm附近、1190nm附近和1214nm附近的波长范围中的图像，以及
当1190nm附近的波长范围中的图像中的面部区的亮度比1166nm附近和1214nm附近的波长范围中的图像中的面部区的亮度低一给定比率时，所述确定器确定满足特定关系。
(附记5)
根据附记1至3中任一项所述的检测设备，其中：
所述图像获取器获取1166nm附近、1190nm附近和1214nm附近的波长范围中的图像，以及
当1190nm附近的波长范围中的图像中的面部区的亮度比1166nm附近和1214nm附近的波长范围中的图像中的面部区的亮度低一给定比率，且1214nm附近的波长范围中的图像中的面部区的亮度比1166nm附近的波长范围中的图像中的面部区的亮度高一给定比率时，所述确定器确定满足特定关系。
(附记6)
根据附记1至5中任一项所述的检测设备，包括：
面部检测器，从所述图像获取器获取的图像中检测人的面部区，
其中，所述确定器确定所述面部检测器检测的面部区的亮度是否满足特定关系。
(附记7)
根据附记6所述的检测设备，其中：
所述面部检测器从面部区中检测特征区，以及
所述确定器确定所述面部检测器检测的图像中的特征区的亮度是否满足特定关系。
(附记8)
根据附记7所述的检测设备，其中：
所述面部检测器检测前额区、右面颊区和左面颊区中的至少一个作为特征区。
(附记9)
根据附记1至8中任一项所述的检测设备，其中：
所述图像获取器通过分离照射在人上的光的反射光来获取多个不同波长范围中的图像。
(附记10)
根据附记1至8中任一项所述的检测设备，其中：
所述图像获取器包括：
多个图像捕捉器，针对特定波长范围中的每一个而设置在不同位置，并捕捉对应波长范围中的图像；以及
图像修正器，获取所述多个图像捕捉器捕捉到的图像被修正为如同在同一个点对人进行拍照的图像。
(附记11)
根据附记1至10中任一项所述的检测设备，其中：
所述确定器还包括通知器，当确定满足特定关系时，所述通知器发出满足特定关系的通知。
(附记12)
根据附记1至11中任一项所述的检测设备，其中：
照射在人上的光是从卤素光源发出的红外光。
(附记13)
根据附记2所述的检测设备，其中：
所述变装是利用硅胶变装面具的变装。
(附记14)
一种检测方法，包括：
图像获取步骤，获取照射在人上的光的反射光的多个不同波长范围中的图像；以及
确定步骤，确定所述图像获取步骤中获取的图像中的面部区的亮度是否满足与皮肤呈现的关系不同的特定关系。
(附记15)
一种保存程序的非瞬时性记录介质，所述程序允许计算机起到以下作用：
确定器，确定在多个不同波长范围中捕捉的人的图像中的面部区的亮度是否满足与皮肤呈现的关系不同的特定关系。
工业实用性
本公开优选用于确定入境区中正在进入国家的人是否变装。
附图标记列表
1、2、3、1’ 变装面具检测设备；
11 光源；
12、18(18A至18D) 相机；
121 镜头；
122 分光器；
123(123A至123D) 滤波器；
124(124A至124D) CMOS；
13 扬声器；
14 液晶监视器；
15 操作器；
16 外部存储装置；
17 控制器；
171 成像控制器；
172 面部检测器；
173 确定器；
174 通知器；
175 图像修正器。

Claims (10)

1.一种检测设备，包括：
用于获取可见光图像和红外图像的部件，所述可见光图像是通过捕捉从人反射的可见光而生成的，所述红外图像是在不同红外波长范围中捕捉的人的红外图像，用于获取红外图像的部件包括用于获取1166±5 nm、1190±5 nm和1214±5 nm的红外波长范围中的红外图像的部件；
用于从可见光图像中检测人的面部的部件；以及
用于当红外图像中的人的面部的亮度满足特定关系时确定所述人是变装的部件，其中所述特定关系与人皮肤呈现的关系不同，
其中，所述检测设备还包括：
用于当1190±5 nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度比1166±5 nm和1214±5 nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度低一给定比率时确定满足所述特定关系的部件。
2.根据权利要求1所述的检测设备，包括：
用于同时获取可见光图像和红外图像的部件。
3.根据权利要求1所述的检测设备，包括：
用于当出现以下情况时确定满足所述特定关系的部件：（i）1190±5 nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度比1166±5 nm和1214±5 nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度低一给定比率，且（ii）1214±5 nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度比1166±5 nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度高一给定比率。
4.根据权利要求1所述的检测设备，包括：
用于通过分离从人反射的红外光来获取不同红外波长范围中的红外图像的部件。
5.根据权利要求1所述的检测设备，还包括：
多个图像捕捉器，针对特定波长范围中的每个波长范围而设置在不同位置，并捕捉不同红外波长范围中的红外图像；以及
用于分别修改在不同位置处捕捉的红外图像以便获得在相同点捕捉的经修改的红外图像的部件。
6.根据权利要求1所述的检测设备，还包括：
用于发出满足所述特定关系的通知的部件。
7.根据权利要求1所述的检测设备，包括：
用于从卤素源向人发射红外光的部件。
8.根据权利要求1所述的检测设备，其中，
变装是由硅胶制成的。
9.一种检测方法，包括：
获取可见光图像和红外图像，所述可见光图像是通过捕捉从人反射的可见光而生成的，所述红外图像是在不同红外波长范围中捕捉的人的红外图像；
从可见光图像中检测人的面部；以及
当红外图像中的人的面部的亮度满足特定关系时，确定所述人是变装的，其中所述特定关系与人皮肤呈现的关系不同，
其中，所述检测方法还包括：
获取1166±5 nm、1190±5 nm和1214±5 nm的红外波长范围中的红外图像，以及
当1190±5 nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度比1166±5 nm和1214±5nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度低一给定比率时确定满足所述特定关系。
10.一种存储计算机程序的非瞬时记录介质，所述计算机程序使计算机执行：
获取可见光图像和红外图像，所述可见光图像是通过捕捉从人反射的可见光而生成的，所述红外图像是在不同红外波长范围中捕捉的人的红外图像；
从可见光图像中检测人的面部；以及
当红外图像中的人的面部的亮度满足特定关系时，确定所述人是变装的，其中所述特定关系与人皮肤呈现的关系不同，
其中，所述计算机程序还使计算机执行：
获取1166±5 nm、1190±5 nm和1214±5 nm的红外波长范围中的红外图像，以及
当1190±5 nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度比1166±5 nm和1214±5nm的红外波长范围中的红外图像中的面部的亮度低一给定比率时确定满足所述特定关系。
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