基于视频流眼部反光点的活体检测方法技术

目前多数虹膜采集设备采集虹膜图像时均使用点光源照亮用户双眼，此类虹膜采集设备采集的虹膜图像，在用户眼部普遍存在光源的高亮反光点，本发明专利技术公开了一种基于视频流眼部反光点的活体检测方法，在虹膜采集程序进行虹膜采集时，通过图像中反光点信息进行活体检测，所述反光点信息包括反光点平均灰度、尺寸和位置，本发明专利技术充分利用了虹膜采集时眼部反光点信息，可以有效区分纸质打印眼部图像与活体人眼，具有计算量小，检测速度快的优点。

In vivo detection method based on video flow eye reflection point

At present, when the iris image is collected by most iris acquisition devices, the point light is used to illuminate the user's eyes, and the iris image collected by this kind of iris acquisition device has a high light reflecting point in the user's eye. The invention discloses a living detection method based on the eye reflection point of the video stream, and carries out the iris acquisition program. When the iris is collected, the anti light point information in the image is detected in vivo. The information of the reflective point includes the average gray level, size and position of the reflective point. The invention fully utilizes the information of the eye reflection point when the iris is collected, and can effectively distinguish between the paper print eye image and the living eye, which has small calculation and fast detection speed. The advantage of it.

【技术实现步骤摘要】
基于视频流眼部反光点的活体检测方法
本专利技术涉及图像处理
，特别涉及一种基于视频流眼部反光点的活体检测方法。
技术介绍
目前主流虹膜识别算法，误识率普遍低于百万分之一，因为具有极高的准确性，虹膜识别技术常被应用到高安全级别的场景中，如：银行、医院、监狱；在这种情况下，识别非活体，防止他人盗取虹膜信息以假眼欺骗虹膜识别系统，就显得尤为重要。多数虹膜采集设备通过点光源照亮用户双眼，使用此类虹膜采集设备采集的虹膜图像，在用户眼部普遍存在光源的高亮反光点，现有的虹膜识别活体检测方法，未对反光点信息进行充分利用。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种计算量小，检测速度快的虹膜识别活体检测方法，利用反光点平均灰度信息进行活体检测，包括以下步骤。在虹膜采集程序进行虹膜采集时，通过图像中反光点信息进行活体检测，所述反光点信息包括反光点平均灰度；虹膜采集设备对视频流图像中眼部区域进行测光，在预设帧以预设的低曝光补偿进行图像采集，获得曝光偏低的图像，根据低曝光图像反光点平均灰度是否达到预设值，判断当前识别对象是否为活体，若平均灰度高于预设值，则通过检测；所述低曝光补偿是指以眼部图像达到-2ev为标准进行曝光，在图像像素灰度区间为0到255的情况下，所述反光点平均灰度的预设值为200。所述反光点信息还包括反光点的大小，若图像中存在低于预设尺寸的反光点，则检测通过。所述反光点信息还包括反光点位置，所述反光点位置是指反光点与瞳孔和虹膜的相对位置，若视频流各帧之间反光点位置发生变化，则通过检测。本专利技术基于视频流眼部反光点的活体检测方法具有所需计算量小，检测速度快的优点，对于目前最常见的盗取虹膜图像进行纸质打印欺骗虹膜识别系统，具有良好的检测效果。附图说明图1是基于视频流眼部反光点的活体检测流程示意图。具体实施方式本专利技术提出了一种基于视频流眼部反光点的活体检测方法，下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述：S101：人眼区域是否存在反光点：目前多数虹膜采集设备采集虹膜图像时均使用点光源照亮用户双眼，所述反光点是指，使用此类虹膜采集设备采集的虹膜图像，在用户眼部的巩膜、虹膜和瞳孔图像中普遍存在的光源的高亮反光点，所述反光点具有以下特征：1、图像中反光点与周围区域对比度高于对比度预设值；优选的本实施例中反光点与周围区域对比度的计算公式为C=|Smax-Smin|/（Smax+Smin）*100%，其中C是反光点与周围区域对比度，Smax是反光点内亮度最高的像素点的灰度值，Smin是反光点周围预设区域内亮度最低的像素点的灰度值；2、单个反光点尺寸小于尺寸预设值；3、图像中反光点平均灰度高于灰度预设值，在图像像素灰度区间为0到255的情况下，所述反光点平均灰度的灰度预设值为200；所述反光点平均灰度是指图像中反光点内所有像素的平均灰度。若采集的虹膜图像不存在反光点，则对此帧图像不处理。S102：反光点数量是否符合预设值：反光点是由于虹膜采集设备的点光源在用户眼部表面反射而产生，所以针对不同的虹膜采集设备，所配备的点光源数量不同，反光点的数量也会不同，虹膜采集设备点光源的位置、安装角度、光源功率和使用距离也会影响所采集的虹膜图像中反光点的数量，因此针对不同的虹膜采集设备，可以在活体检测算法设置相应的预设值，优选的，本实施例中反光点数量的预设值是一只眼中反光点数量小于五个，进一步的也可以设置一个或几个确定的值，比如一只眼中反光点数量是两个、三个或五个，反光点数量符合预设值。S103：低曝光采集图像，反光点平均灰度是否大于预设值：优选的S102检测通过后的三帧图片，均以眼部区域-2ev的曝光标准进行采集，判断低曝光图像中是否存在高于灰度阈值的反光点，若是，则检测通过。在图像像素灰度区间为0到255的情况下，优选的预设灰度阈值为200。此判断方法可以有效区分纸质反光点和活体反光点，对于纸质打印的虹膜图像，实际采集时纸张表面并不存在反光点，所述纸质反光点是指虹膜图像本身有反光点并被打印到纸面，因此所述纸质反光点会在曝光降低时，灰度明显降低；而活体反光点是虹膜采集设备点光源在用户眼部的反光，在一定范围内曝光降低，反光点平均灰度不会明显降低，可接受的不会使活体人眼反光点平均灰度明显降低的曝光降低范围受到虹膜采集设备点光源的数量和位置、安装角度、光源功率以及使用距离等因素的影响，通常情况下眼部区域的曝光标准降低为-2ev时，活体反光点平均灰度仍大于200。S104：反光点位置是否发生变化：虹膜采集程序判断视频流连续几帧图像之间反光点位置是否发生变化，若是，则检测通过；在虹膜采集时，由于活体人眼总会下意识的略微转动，因此反光点和虹膜与瞳孔的相对位置就会发生变化，此判断方法可以有效区分活体人眼与静态图像；优选的，在本实施例中虹膜采集程序获取连续的20帧图像，并判断所述20帧图像的各帧之间反光点位置是否发生变化。在本专利技术的另一实施例中，所述反光点位置变化，通过控制虹膜采集设备红外灯来产生，优选的虹膜采集设备正面平均分布一排6颗红外灯，正常采集虹膜图像时，6颗红外灯全部亮起。活体检测时，采集每一帧虹膜图像期间随机点亮一颗红外灯，进而虹膜采集程序连续获取几帧图像，活体检测算法分析各帧之间反光点和虹膜与瞳孔的相对位置变化情况是否和红外灯点亮顺序相对应，若是，则检测通过。优选的，在本实施例中虹膜采集程序获取连续的6帧图像，并判断所述6帧图像的各帧之间反光点位置是否发生变化。接下来进行正常采集，对采集到的图像进行人眼定位，图像分割，编码提取，完成虹膜注册或虹膜识别。进一步的，本专利技术还可以检测反光点尺寸是否达到阈值：虹膜采集程序以正常曝光进行图片采集，若图像中存在低于预设尺寸的反光点，则检测通过。优选的预设反光点尺寸最大为20个像素点，所述反光点预设尺寸由使用虹膜采集设备采集活体人眼图像实测确定，受到使用距离、镜头焦距、图像传感器分辨率的影响，对于不同设备本专利技术基于视频流反光点的活体检测方法的反光点预设尺寸可能具有较大差别。在实施例中，为了保证活体检测的准确度，除了利用反光点平均灰度信息进行活体检测，还通过虹膜图像中反光点的大小、位置等信息做进一步的活体检测，在其他实施例中，也可仅通过反光点平均灰度信息的对比进行活体检测；或者在反光点的大小、位置等信息中选择一种或几种，并连同反光点的灰度信息进行活体检测。应当理解，基于改变本实施例检测步骤的排列顺序，或删减本实施例检测步骤，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视频流眼部反光点的活体检测方法，在虹膜采集程序进行虹膜采集时，通过采集的虹膜图像中的反光点信息进行活体检测，其特征在于所述反光点信息包括反光点平均灰度，虹膜采集设备对视频流图像眼部区域进行测光，在预设帧以预设的低曝光补偿进行图像采集，获得曝光偏低的图像，根据低曝光图像反光点平均灰度是否达到预设值，判断当前识别对象是否是活体，若平均灰度高于预设值，则判断当前识别对象是活体，通过活体检测；若平均灰度等于或低于预设值，则判断当前识别对象不是活体，不通过活体检测。

【技术特征摘要】
2017.11.15 CN 20171112615791.一种基于视频流眼部反光点的活体检测方法，在虹膜采集程序进行虹膜采集时，通过采集的虹膜图像中的反光点信息进行活体检测，其特征在于所述反光点信息包括反光点平均灰度，虹膜采集设备对视频流图像眼部区域进行测光，在预设帧以预设的低曝光补偿进行图像采集，获得曝光偏低的图像，根据低曝光图像反光点平均灰度是否达到预设值，判断当前识别对象是否是活体，若平均灰度高于预设值，则判断当前识别对象是活体，通过活体检测；若平均灰度等于或低于预设值，则判断当前识别对象不是活体，不通过活体检测。2.根据权利要求1所述的基于视频流眼部反光点的活体检测方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫雅卓，钟千里，
申请(专利权)人：上海聚虹光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31