專利名稱：一種活體人臉鑒別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活體人臉鑒別裝置，特別涉及一種用于人臉識別系統(tǒng)的活體人臉鑒別裝置，屬于人臉識別技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
人臉識別技術(shù)通過分析比較人臉生物特征信息，對人的身份進(jìn)行鑒別。與其它生物特征鑒別技術(shù)相比，人臉識別是一種更直接、更方便、更友好、更容易被人們接受的非侵犯性身份識別技術(shù)。隨著人臉識別身份鑒定系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了非法使用合法用戶照片以通過身份認(rèn)證的安全事件。為了辨識真人和照片，一些人臉識別系統(tǒng)增加了活體人臉鑒別功能，通過被識別人的臉部表情變化(眨眼或微笑)來確定被識別對象為活體真人，這種活體人臉鑒別方法存在如下缺陷需要被識別人臉部做大量的表情配合動作，人機(jī)交互方式不友好，易使用戶產(chǎn)生厭倦感，而且算法復(fù)雜，降低人臉識別的速度；而且，若利用平板電腦或筆記本電腦，播放合法用戶的視頻圖像時，仍然能夠通過身份認(rèn)證，導(dǎo)致安全事故。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種活體人臉鑒別裝置，在識別過程中，被識別人不需要做表情變化來配合識別，同時能鑒別出播放合法用戶動態(tài)人臉圖像的屏幕設(shè)備。本發(fā)明提出的活體人臉鑒別裝置，包括光源，用于提供穩(wěn)定的光能量，對被鑒別物體進(jìn)行照明；柵欄面板，用于遮擋光源發(fā)出的照明光束，使照明光束變?yōu)槠叫械乳g距直線條紋狀照明光束后投射到被鑒別物體表面，柵欄面板置于光源與被鑒別物體之間；攝像機(jī)，用于拍攝表面帶有等間距條紋的被鑒別物體的圖像，并將拍攝的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，將數(shù)字圖像輸出給計算機(jī)；計算機(jī)，控制光源的開啟，采集攝像機(jī)輸出的數(shù)字圖像，對數(shù)字圖像中的等間距條紋進(jìn)行判斷，若等間距條紋為平行等間距直線條紋，則判斷被鑒別物體為非活體人臉；若等間距條紋為彎曲等間距條紋，則判斷被鑒別物體為活體人臉。本發(fā)明提出的活體人臉鑒別裝置，利用真人臉部表面形狀的高度變化，將投射到被識別人臉上的直線條紋調(diào)制為隨人臉三維輪廓變化的彎曲條紋，通過判斷投射到被識別人臉上的直線條紋是否發(fā)生彎曲變形，以及人臉輪廓之外的條紋圖形是否突然消失，來鑒別活體人臉和平面照片及平面屏幕，鑒別的準(zhǔn)確率很高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要被識別人做表情變化來配合識別，而且解決了現(xiàn)有技術(shù)只能鑒別靜態(tài)照片、不能鑒別屏幕動態(tài)圖像的缺陷，極大的提高了人臉識別系統(tǒng)的安全性和方便性。同時，采用本發(fā)明裝置，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，判別速度很快，且易于實施。
圖1是本發(fā)明提出的人臉鑒別裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是柵欄面板結(jié)構(gòu)圖。圖3是人臉識別系統(tǒng)采集到的活體人臉鑒別圖像，其中(a)是將直線條紋圖形投射到照片上時的圖像，(b)是將直線條紋圖形投射到活體人臉上時的圖像。圖1中，I是光源，2是柵欄面板,3是攝像機(jī),4是計算機(jī)。
具體實施例方式本發(fā)明提出的活體人臉鑒別裝置，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括光源1，用于提供穩(wěn)定的光能量，對被鑒別物體進(jìn)行照明，被鑒別物體可能是被識別人臉，也可能是照片、平板電腦屏幕或筆記本電腦屏幕等等；柵欄面板2，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，用于遮擋光源發(fā)出的照明光束，使照明光束變?yōu)槠叫械乳g距直線條紋狀照明光束后投射到被鑒別物體表面，柵欄面板置于光源與被鑒別物體之間；攝像機(jī)3，用于拍攝表面帶有等間距條紋的被鑒別物體的圖像，并將拍攝的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，將數(shù)字圖像輸出給計算機(jī)；計算機(jī)4，控制光源的開啟，采集攝像機(jī)輸出的數(shù)字圖像，對數(shù)字圖像中的等間距條紋進(jìn)行判斷，若等間距條紋為平行等間距直線條紋，則判斷被鑒別物體為非活體人臉；若等間距條紋為彎曲等間距條紋，則判斷被鑒別物體為活體人臉。本發(fā)明的活體人臉鑒別裝置的一個實施例中，光源I采用歐司朗3W大功率白光LED (Light Emitting Diode)發(fā)光二極管,柵欄面板2采用厚度為O. 3mm的不透明塑料片(縫隙寬度O. 2mm,縫隙間距O. 4mm),攝像機(jī)3采用(XD數(shù)字?jǐn)z像機(jī),計算機(jī)I采用通用PC機(jī)。本發(fā)明的活體人臉鑒別裝置的工作原理是計算機(jī)4首先控制光源I發(fā)光，光源I發(fā)出的照明光束被柵欄面板2遮擋，使照明光束變?yōu)槠叫械乳g距直線條紋圖形后投射到被鑒別物體(被識別人臉、照片、平板電腦屏幕或筆記本電腦屏幕)表面上，攝像機(jī)3將被鑒別物體的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，并將數(shù)字圖像輸出給計算機(jī)4。若被識別物體表面為平面，如照片、平板電腦屏幕和筆記本電腦屏幕，投射到被識別物體上的條紋仍然是平行直線，而且在人臉輪廓以外的背景上仍然能看到平行直線條紋，如圖3 Ca)所示，則計算機(jī)I判定被識別物體不是活體人臉。若被識別物體為活體人臉，由于人臉表面上各處的高度不同，使投射到被識別人臉表面上的直線條紋發(fā)生彎曲變形，而且投射到人臉輪廓以外的光線被周圍環(huán)境吸收，無法反射回攝像機(jī)3，如圖3 (b)所示，使投射到人臉輪廓以外的條紋圖形條突然消失，則計算機(jī)4判定被識別物體為活體真人。計算機(jī)4然后關(guān)閉光源I，重新采集攝像機(jī)3輸出的被識別人臉圖像，提取被識別人面部器官特征及它們之間的相對位置，再將其與人臉數(shù)據(jù)庫中的人臉進(jìn)行比對，從而得出識別結(jié)果。本發(fā)明的活體人臉鑒別裝置利用投射出去的平行直線條紋圖形來鑒別活體人臉和靜態(tài)平面照片及平面屏幕動態(tài)影像，鑒別的準(zhǔn)確率很高，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要被識別人做表情變化來配合識別，而且解決了現(xiàn)有技術(shù)只能鑒別靜態(tài)照片、不能鑒別屏幕動態(tài)圖像的缺陷，極大的提高了人臉識別系統(tǒng)的安全性和方便性。同時，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單可靠，判別速度很快，且易于實施。
權(quán)利要求
1.一種活體人臉鑒別裝置，其特征在于該活體人臉鑒別裝置包括 光源，用于提供穩(wěn)定的光能量，對被鑒別物體進(jìn)行照明； 柵欄面板，用于遮擋光源發(fā)出的照明光束，使照明光束變?yōu)槠叫械乳g距直線條紋狀照明光束后投射到被鑒別物體表面，柵欄面板置于光源與被鑒別物體之間； 攝像機(jī)，用于拍攝表面帶有等間距條紋的被鑒別物體的圖像，并將拍攝的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，將數(shù)字圖像輸出給計算機(jī)； 計算機(jī)，控制光源的開啟，采集攝像機(jī)輸出的數(shù)字圖像，對數(shù)字圖像中的等間距條紋進(jìn)行判斷，若等間距條紋為平行等間距直線條紋，則判斷被鑒別物體為非活體人臉；若等間距條紋為彎曲等間距條紋，則判斷被鑒別物體為活體人臉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活體人臉鑒別裝置，屬于人臉識別技術(shù)領(lǐng)域。包括光源、柵欄面板、攝像機(jī)和計算機(jī)。計算機(jī)分別與攝像機(jī)和光源相連接，光源發(fā)射的光束經(jīng)柵欄面板遮擋，變?yōu)槠叫械乳g距直線條紋圖形后投射到被鑒別物體表面上，攝像機(jī)將被鑒別物體的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，并將數(shù)字圖像輸出給計算機(jī)。本發(fā)明裝置利用投射出去的平行直線條紋圖形來鑒別活體人臉、靜止平面照片及動態(tài)屏幕圖像，鑒別的準(zhǔn)確率很高，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要被識別人做表情變化來配合識別，解決了現(xiàn)有技術(shù)只能鑒別靜態(tài)照片、不能鑒別屏幕動態(tài)圖像的缺陷，極大的提高了人臉識別系統(tǒng)的安全性和方便性。本發(fā)明人臉鑒別裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，判別速度很快，且易于實施。
文檔編號G06K9/46GK103034846SQ201210536188
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者高宏, 王慶 申請人:紫光股份有限公司