JP7304082B2 - 三次元実物体を実物体の二次元のスプーフと区別するための方法 - Google Patents
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Description
モバイル装置の光学センサによって、スプーフ又は実物体を含む画像を取得することと、
画像をニューラルネットワークへ供給することと、
ニューラルネットワークによって画像を処理することと、
を含み、
処理は、
画像内の物体の少なくとも一部に該当する複数の画素から光学センサまでの距離を表す距離マップと、
画像内の物体の少なくとも一部に該当する複数の画素に関連付けられる光反射を表す反射パターンと、
のうち少なくとも1つを計算することを含み、
処理はさらに、好適にはニューラルネットワークを用いて、計算された距離マップ又は計算された反射パターンのうち少なくとも1つと、学習済みの距離マップ又は学習済みの反射パターンとを比較することを含み、
比較の結果に基づいて、画像がスプーフ又は実物体のいずれかを含むことを判断する。
へ値S(xi)を供給し、これにより正規化値σ(S(x1))≡σ1及びσ(S(x2))≡σ2が得られる。第1ノード及び第2ノードの出力をこのようにさらに処理することにより、第1ノード及び第2ノードに基づいて計算された正規化値が得られ、これにより、画像中にあるのがスプーフであるか又は実物体であるかを判断するための第1及び第2ノードの当該出力の統計的評価を行うことができる。
を計算する整流関数(正規化線形関数、rectification function)を適用する。この
は、整流線形ユニットが第1の整流線形ユニットである場合には点畳み込み層へ出力として供給され、若しくは、整流線形ユニットが第2の整流線形ユニットである場合にはニューラルネットワークの次の層へ供給され、及び/又は、
点畳み込み層が、
の各成分に重みαを乗算することにより、先行層から受け取った
に重みαを付与する。
を得るために整流関数が適用され、この結果/マトリクスはニューラルネットワークにおける次の層へ転送され、又は、ニューラルネットワークにおいて次の層がもはや無い場合には、結果236は出力として供給される。
Claims (11)
- 手の指等の三次元実物体と当該実物体の二次元のスプーフとを区別するための方法であって、
モバイル装置の光学センサによって、前記スプーフ又は前記実物体のいずれかを含む画像を取得することと、
前記画像をニューラルネットワークへ供給することと、
前記画像の処理を前記ニューラルネットワークによって行うことと、
を含み、
前記処理は、
前記画像内の物体の少なくとも一部に該当する複数の画素から前記光学センサまでの距離を表す距離マップと、
前記画像内の前記物体の少なくとも一部に該当する複数の画素に関連付けられる光反射を表す反射パターンと、
のうち少なくとも1つを計算することを含み、
前記処理はさらに、前記ニューラルネットワークを用いて、計算された前記距離マップ又は計算された前記反射パターンのうち少なくとも1つと、学習済みの距離マップ又は学習済みの反射パターンとを比較し、前記比較の結果に基づいて、前記画像が前記スプーフ又は前記実物体のいずれかを含むことを判断することを含み、
前記ニューラルネットワークは複数の層を備えており、最後の層は、前記処理中に判断される実物体に関する出力を供給する第1のノードと、前記処理中に判断されるスプーフに関する出力を供給する第2のノードの、2つのノードを有し、
前記各ノードは前記画像の処理に応じて-∞~+∞の範囲の出力を供給し、前記各ノードの前記出力は出力正規化部に通され、前記出力正規化部は最初に前記各ノードの出力x i を取り、S(x)=e x /(1+e x )によって、削減された値S(x i )を算出し、ここで、前記第1ノードの場合にはi=1であり、前記第2ノードの場合にはi=2であり、前記出力正規化部は正規化関数
ことを特徴とする方法。 - 前記距離マップ及び前記反射パターンを計算して前記学習済みの距離マップ及び前記学習済みの反射パターンと比較し、前記比較の結果に基づいて、前記画像が前記スプーフ又は前記実物体のいずれかを含むことを判断する、
請求項1記載の方法。 - カメラである前記光学センサに関連付けられたフラッシュを使用しながら、前記画像を前記光学センサによって取得する、
請求項1又は2記載の方法。 - σ1>0.5である場合、前記画像は前記実物体を含むと判断し、σ2>0.5である場合、前記画像は前記スプーフを含むと判断する、
請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 前記ニューラルネットワークは複数の層を有し、
前記画像を前記ニューラルネットワークによって処理することは、当該ニューラルネットワークの第1層によって、入力された前記画像を処理することにより第1の中間出力を生成するステップと、各先行層の出力を各後続層によって処理するステップと、を有し、
前記複数の各層は、各層における前記入力の処理順に、深度畳み込み層と、第1のバッチ正規化部と、第1の整流線形ユニットと、点畳み込み層と、第2のバッチ正規化部と、第2の整流線形ユニットとをそれぞれ有する、深度で分離可能な畳み込みであり、
前記複数の層を用いて前記画像を処理することにより、前記ニューラルネットワークは出力として、前記画像が前記実物体又は前記スプーフのいずれかを含むとの判断結果を得る、
請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。 - 前記画像を前記ニューラルネットワークにより処理することは、前記画像から少なくとも1つのマトリクスIを生成するステップと、前記マトリクスを前記ニューラルネットワークへ入力として供給するステップと、を含み、
前記画像はN×M個の画素を有し、
前記マトリクスIはN×M個の値を有するマトリクスであり、
前記マトリクスIの成分はIijによって与えられ、ここでi及びjは整数であり、i=1・・・Nかつj=1・・・Mである、
請求項5記載の方法。 - 各深度畳み込み層は、サイズS×Tのマトリクスである予め定められたカーネルKであって成分Sabを有するカーネルKを、前記マトリクスIに適用し、ここでS,T<N、S,T<Mであり、
前記カーネルを前記マトリクスに適用することは、サイズ(N+2Pw)×(M+2Ph)を有するマトリクスZのサイズ(N×M)S,Tの各削減マトリクスRと前記マトリクスKとの内積を算出することを含み、
前記マトリクスRは前記カーネルKと同一サイズであり、
前記マトリクスZの成分Zcdは、
出力として、
ここでWw及びWhはストライド幅を定義し、前記マトリクスPの各成分Pijは、ij番目の前記削減マトリクスRと前記カーネルKとの内積の値であり、
前記マトリクスPは前記深度畳み込み層から出力として前記第1のバッチ正規化部へ供給される、
請求項6記載の方法。 - 前記カーネルのサイズS及びTは全ての深度畳み込み層において等しく、又は、少なくとも1つの深度畳み込み層及び/若しくは前記カーネルKの少なくとも1つの成分について異なっており、Sa’b’≠Sa≠a’,b≠b’である、
請求項7記載の方法。 - 前記方法の各ステップを前記モバイル装置上で実施する、
請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。 - 光学センサと、プロセッサと、実行可能な指令を記憶する記憶ユニットと、を備えたモバイル装置であって、
前記指令は、前記モバイル装置の前記プロセッサによって実行されたときに前記プロセッサに請求項1から10までのいずれか1項記載の方法を実行させる
ことを特徴とするモバイル装置。
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