[发明专利]一种用于人脸识别系统的活体人脸鉴别装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于人脸识别系统的活体人脸鉴别装置，特别涉及一种通过结构光照明来鉴别真人和照片的活体人脸鉴别装置，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，对人的身份进行鉴别。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，出现了非法使用合法用户照片以通过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活体人脸鉴别功能，通过被鉴别人的脸部表情变化（眨眼或微笑）来确定被鉴别对象为活体真人，这种活体人脸鉴别方法存在如下缺陷：需要被鉴别人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；而且，若利用平板电脑或笔记本电脑，播放合法用户的视频图像时，仍然能够通过身份认证，导致安全事故。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于人脸识别系统的活体人脸鉴别装置，识别过程中，被鉴别人不需要做表情变化来配合识别，同时能对用户视频播放设备的合法性进行鉴别。

本发明提出的用于人脸识别系统的活体人脸鉴别装置，包括：

光源，用于发出稳定的光能量，对幻灯片进行照明，光源置于聚光镜的后方；

聚光镜，用于将光源发出的光线会聚并均匀地照射在幻灯片上；

幻灯片，采用曝光成像方法在幻灯片上形成平行等间距线条，幻灯片置于聚光镜的前方；

投影物镜，用于将幻灯片上的平行等间距线条图形投影到被鉴别物体的表面，投影物镜置于幻灯片与被鉴别物体之间；

摄像机，用于拍摄表面带有等间距条纹的被鉴别物体的图像，并将拍摄的图像转换为数字图像，将数字图像输出给计算机；

计算机，控制光源的开启，采集摄像机输出的数字图像，对数字图像中的等间距条纹进行判断，若等间距条纹为平行等间距直线条纹，则判断被鉴别物体为非活体人脸；若等间距条纹为弯曲等间距条纹，则判断被鉴别物体为活体人脸。

本发明提出的用于人脸识别系统的活体人脸鉴别装置，利用真人脸部表面形状的高度变化，将投射到被鉴别人脸上的直条纹调制为随人脸三维轮廓变化的弯曲条纹，通过判断投射到被鉴别人脸上的直条纹是否发生弯曲变形，以及人脸轮廓之外线条是否突然断裂消失，来鉴别活体人脸和平面照片及平面屏幕，鉴别的准确率很高。与现有技术相比，不需要被鉴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，本发明的人脸鉴别装置，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是本发明提供的人脸鉴别装置结构框图。

图2是幻灯片图形。

图3是人脸识别系统采集到的活体人脸鉴别图像，其中（a）为将幻灯片直线条纹图形投射到照片上时的图像，（b）为将幻灯片直线条纹图形投射到活体人脸上时的图像。

图1中，1是计算机，2是摄像机，3是被鉴别人，4是投影物镜，5是幻灯片，6是聚光镜，7是光源。

具体实施方式

本发明提出的用于人脸识别系统的活体人脸鉴别装置，其结构框图如图1所示，包括：

光源7，用于发出稳定的光能量，对幻灯片进行照明，光源置于聚光镜的后方；

聚光镜6，用于将光源发出的光线会聚并均匀地照射在幻灯片上；

幻灯片5，采用曝光成像方法在幻灯片上形成平行等间距线条，如图2中所示，幻灯片置于聚光镜的前方；

投影物镜，用于将幻灯片上的平行等间距线条图形投影到被鉴别物体的表面，该被鉴别物体可能是被鉴别人脸，也可能是照片、平板电脑屏幕或笔记本电脑屏幕等等，投影物镜置于幻灯片与被鉴别物体3之间；

摄像机2，用于拍摄表面带有等间距条纹的被鉴别物体的图像，并将拍摄的图像转换为数字图像，将数字图像输出给计算机；

计算机1，控制光源的开启，采集摄像机输出的数字图像，对数字图像中的等间距条纹进行判断，若等间距条纹为平行等间距直线条纹，则判断被鉴别物体为非活体人脸；若等间距条纹为弯曲等间距条纹，则判断被鉴别物体为活体人脸。