一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108710841A(43)申请公布日2018.10.26(21)申请号201810448928.4(22)申请日2018.05.11(71)申请人杭州软库科技有限公司地址310000浙江省杭州市拱墅区万通中心A幢801(72)发明人郭洁(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109代理人刘正君(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测装置及方法(57)摘要本发明公开了一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测装置及方法。解决了现有技术中人脸识别活体检测存在设备成本高、检测方法复杂的问题。装置包括数据采集端和处理端，数据采集端包括红外阵列传感器单元和摄像头单元，处理端包括数据接收单元、轮廓提取单元和活体分析单元；装置同步采集人脸区域的图像信息和红外阵列温度分布图信息，进行人脸识别检测；通过人脸识别检测后进行头部轮廓提取，获取头部区块和背景区块的温度数据，进行第一次活体判断和第二次活体判断，通过后判断为真人人脸。本发明采用MEMs红外阵列传感器结合普通摄像头进行人脸活体检测，设备简单成本低、方法计算简单、降低了活体判别的复杂度。CN108710841ACN108710841A权利要求书1/2页1.一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测装置，其特征在于：包括数据采集端和处理端，所述数据采集端包括红外阵列传感器单元和摄像头单元，所述处理端包括数据接收单元、轮廓提取单元和活体分析单元，所述红外阵列传感器单元、摄像头单元分别与数据接收单元相连，数据接收单元分别与轮廓提取单元、活体分析单元相连，轮廓提取单元与活体分析单元相连；轮廓提取单元：对摄像头单元获取的图像进行头部轮廓提取；活体分析单元：根据红外阵列传感器单元的温度信息和摄像头单元的图像信息，结合头部轮廓信息获取头部和背景区块的温度数据，根据头部区块温度数据进行第一次活体判断，在通过第一次活体判断后结合头部区块和背景区块温度数据进行第二次活体判断。2.根据权利要求1所述的一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测装置，其特征是还包括人脸识别单元，所述数据获取单元与人脸识别单元相连，人脸识别单元与轮廓提取单元相连。3.根据权利要求1或2所述的一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测装置，其特征是第一次活体判断包括计算头部区块温度数据的归一化温度和温度分布直方图熵，将归一化温度和温度分布直方图熵分别与各对应的设定阈值比较，满足阈值范围通过第一次活体判断。4.根据权利要求1或2所述的一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测装置，其特征是第二次活体判断包括计算头部区块温度数据的归一化温度和背景区块温度数据的归一化温度，计算头部区块温度数据的归一化温度和背景区块温度数据的归一化温度的比值，将比值与对应的设定阈值比较，满足阈值范围判断为活体人脸。5.一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测方法，其特征是包括以下步骤：S1.同步采集人脸区域的图像信息和红外阵列温度分布图信息；S2.根据图像信息进行人脸识别检测；S3.通过人脸识别检测后进行头部轮廓提取；S4.获取头部区块和背景区块的温度数据；S5.根据头部区块温度数据进行第一次活体判断；S6.在通过第一次活体判断后结合头部区块和背景区块温度数据进行第二次活体判断。6.根据权利要求5所述的一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测方法，其特征是步骤S2中根据图像信息进行人脸识别检测的过程包括：S21.根据图像信息对人脸基本特征进行提取，获得当前人脸基本特征数据；S22.读取已存储的各人脸基本特征数据；S23.将获得的当前人脸基本特征数据与各人脸基本特征数据进行比较，若比较无匹配数据，结束检测，若比较具有匹配数据，进入步骤S3。7.根据权利要求5所述的一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测方法，其特征是步骤S4中获取头部区块和背景区块的温度数据的过程包括：S41.将采集的图像根据分辨率进行分块；S42.标记图像中头部轮廓所包括的图像子块，作为头部区块，标记图像中头部轮廓外的图像子块，作为背景区块；2CN108710841A权利要求书2/2页S43.找出头部区块所在的子块对应的红外阵列温度分布中的位置，获得头部区块各子块温度数据作为头部区块的温度数据，找出背景区块所在的子块对应的红外阵列温度分布中的位置，获得背景区块各子块温度数据作为背景区块的温度数据。8.根据权利要求7所述的一种基于MEMs红外阵列传感器的人脸活体检测方法，其特征是步骤S5中第一次活体判断的过程包括：S51.根据头部区块的温度数据，采用归一化方法计算头部区块各子块的