[发明专利]一种基于多摄像机的人脸防伪方法

说明书

本发明涉及人脸识别领域，特别是一种基于多摄像机的人脸防伪方法。本发明采用配置多摄像头从不同角度摄像，并对不同摄像头拍摄的图像进行人脸特征视角比较的方法实现人脸识别防伪，硬件配置简单，无需标定，易于和现有的人脸识别系统相集成；同时还可通过融合多种人脸特征相似度判别进行防伪，有效提高防伪精度。

技术领域

本发明涉及人脸识别领域，特别是一种基于多摄像机的人脸防伪方法。

背景技术

目前二维人脸识别技术已经在考勤和门禁等应用中得到了大量的使用。但二维人脸识别系统在实际应用中面临一些难题，如使用照片或者视频来欺骗人脸识别系统。为了解决这一问题，人脸识别系统防伪方法应运而生。

常用的人脸识别系统防伪方法包括使用额外硬件和使用软件算法两大类。其中使用额外硬件的方法一般采用增加额外的近红外传感器来判断待识别的对象是否是真实人脸，而使用软件算法的方法则通过分析待识别对象的图像或者视频的特征(如检测眨眼、表情变化或行为等)来区分真实人脸和照片等伪造人脸。这些方法或者引入完全不同的额外设备从而增加了系统的复杂度和成本，或者依赖于单一图像或者连续拍摄的图像序列的特征、甚至要求用户按照指令执行一定的动作，因而造成使用上的不便、也影响了防伪的精度。

发明内容

本发明的目的在于克服目前基于多摄像机的人脸防伪方法依赖增加硬件或依赖用户执行指令动作的问题，提供一种可进一步提高人脸识别系统的防伪能力和易用性的基于多摄像机的人脸防伪方法，包含如下步骤：

(1)将n台摄像机对称设置并拍摄人脸图像，n为2以上自然数。

(2)对不同摄像机拍摄的人脸图像分别进行脸部特征点定位，获取各个脸部特征点的坐标。

(3)选用任意三个不在同一直线上的脸部特征点，其中第一特征点坐标为(x₁,y1),第二特征点坐标为(x₂,y₂)，第三特征点坐标为(x₃,y₃)，按照如下公式计算各图像的人脸视角特征dβ_i:

β₁＝arctan(y₂-y₁,x₂-x₁)×180/π；

β₂＝arctan(y₃-(y₁+y₂)/2,x₃-(x₁+x₂)/2)×180/π；

dβ_i＝|β₂-β₁|。

(4)将对称摄像机拍摄的人脸图像的人脸视角特征进行比较，得出人脸视角特征差

(5)将人脸视角特征差Δ与预设阈值T_Δ进行比较，当Δ＞T_Δ时，则判断为真，否则为假。

进一步的，所述脸部特征点包括鼻尖、嘴角、瞳孔中心、眼角。

优选的，步骤(3)中，选用的三个脸部特征点分别为两个瞳孔中心及鼻尖。

进一步的，还包括如下通过人脸特征相似度S判断真假的步骤：

(6)从各个摄像机拍摄的人脸图像中抽取纹理特征值T_i∈R^m，i为摄像机编号，m为特征维数。

(7)计算各个摄像机所拍摄的人脸图像和与其处于左右对称机位的摄像机所拍摄的人脸图像间的人脸相似度S_k，计算公式为：