[发明专利]用于假冒检测及活跃度分析的系统及方法

说明书

在具有摄像机、音频输出组件(例如耳机)及音频输入组件(例如麦克风)的用户装置(例如智能电话)上使用基于软件的解决方案来执行假冒检测及活跃度分析。一或多个音频信号从所述用户装置的所述音频输出组件发射、由目标反射且由所述装置的所述音频输入组件接收。基于所述反射而确定所述目标是否由三维脸形结构及/或脸形组织组成。至少使用此确定来发现所述目标是否可能是伪装的，而非为合法活人。

本申请是申请号为CN201680041628.3的原中国发明专利申请的分案申请，原申请的发明名称为“用于假冒检测及活跃度分析的系统及方法”，原申请的申请日为2016年5月31日。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2015年6月16日申请且题为“使用重要器官检测的活跃度分析(Liveness Analysis Using Vitals Detection)”的第62/180,481号美国临时专利申请案的优先权及权益，所述美国专利申请案以全文引用方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及图像、声波信号及振动信号分析，且特定来说，本发明涉及用于检测图像中所描绘的主体是否活跃的图像及信号处理技术。

背景技术

通常可期望限制特定个体存取属性或资源。生物辨识系统可用于认证个体的身分以准许或拒绝存取资源。举例来说，虹膜扫描仪可由生物辨识安全系统使用以基于个体虹膜中的独特结构而识别个体。然而，如果冒名顶替者呈现经授权个体的脸的预记录图像或视频供扫描，那么此系统会错误地授权所述冒名顶替者。此假图像或视频可以保持于用于扫描的摄像机前面的光面照片等等的形式显示于例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)屏幕的监视器上。其它假冒技术包含使用合法用户的脸的照相般逼真的三维面具。

一个类别的现有防假冒措施主要聚焦于静态成像(例如，基于照片)攻击。这些措施假定：静态假冒攻击无法再现图像的不同部分(大部分在脸内)的自然发生且相异的移动。所述措施还假定：活体扫描中的上述运动中的每一者就相关联肌群的自然敏捷度及频率来说以不同尺度发生。然而，这些措施仅可检测静态(例如，基于图片)假冒攻击，且需要观测的某一时间窗以足以能够将上述运动向量分辨成其所需速度及频率分布(如果存在)的高帧速率观察。所述措施也会错误地拒绝在扫描期间完全保持静止的活体或错误地接受(例如)因以某些方式弯曲及晃动假冒照片而具有附加运动的静态复制。

第二类别的现有防假冒措施假定：生物辨识样本的照片或视频复制的质量不佳且图像纹理分析方法可因此识别假冒者。然而，可辨别的低质量假冒复制的假定是不可靠的，尤其当出现甚至可在现代智能电话及平板计算机中发现的先进高质量且极其普通的高清晰度记录及显示技术时。不出意料地，通过依靠特定及技术相依的伪造复制假影，此类技术已被表现为具数据集相依性且已表现出低于标准的泛化能力。与第二类别相关的另一类别的防假冒措施(其是基于参考或非参考图像质量度量)存在相同缺点。

发明内容

在本文所描述的各种实施方案中，检测指示存在活人的物理属性用于区分活人真脸与图像/视频、受胁迫的验证及其它伪装及诈欺认证方法及/或用于(例如)通过检测用于重放合法用户的记录图像/视频/其它物理重建以欺骗生物辨识系统的装置的存在而识别假冒者。这通过(a)检测假冒者的特征且(b)使用三维人脸检测及双因子脉冲识别来验证个体的活跃度及物理存在而部分实现。

相应地，在一个方面中，一种计算机实施方法包含以下步骤：使用用户装置的音频输出组件来发射一或多个音频信号；使用所述用户装置的音频输入组件来接收所述音频信号从目标的一或多个反射；基于所述一或多个反射而确定所述目标是否包括脸形结构及脸形组织的至少一者；及至少部分基于所述目标是否包括脸形结构及脸形组织的至少一者的确定而确定所述目标是否为假冒者。所述用户装置可为(例如)包含智能电话、平板计算机或膝上型计算机的移动装置。所述一或多个音频信号可包含短编码脉冲音源、短期连续变频信号或CTFM音源。可使所述一或多个音频信号的一或多个特性随机化。