用于基于匹配器对准信息改进哄骗检测的系统和方法技术方案

公开了一种用于执行哄骗检测的系统和方法。方法包括：由处理器从生物计量传感器接收生物计量的输入图像；由处理器获得将输入图像对准到登记图像的对准信息；由处理器确定输入图像相对于登记图像的重叠区和非重叠区；由处理器基于重叠区和非重叠区中的一个或多个从输入图像提取一个或多个防哄骗特征；以及由处理器基于一个或多个防哄骗特征来确定输入图像是否是生物计量的复制品。

A system and method for improving spoofing detection based on matcher alignment information

A system and method for performing spoofing detection are disclosed. The methods include: receiving the input image of biometric from the biometric sensor by the processor; obtaining the alignment information of the input image to the registration image by the processor; determining the overlapping and non-overlapping areas of the input image relative to the registration image by the processor; and extracting one or more anti-spoofing areas from the input image by the processor based on one or more of the overlapping and non-overlapping areas. Features; and whether the input image is a biometric replica determined by the processor based on one or more anti-spoofing features.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于匹配器对准信息改进哄骗检测的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月10日提交的美国临时申请No.62/420，522的权益，该临时申请通过引用以其整体并入本文中。
本公开总体上涉及生物计量传感器，并且更具体地涉及用于基于匹配器对准信息进行哄骗检测的系统和方法。
技术介绍
生物计量认证系统用于认证和/或验证包含认证系统的设备的用户。生物计量感测技术提供可靠的非侵入性方式来验证个体身份以用于识别目的。像各种其它生物计量特性一样，指纹基于独特的个人特性，并且因此是用于识别个体的可靠机制。存在许多使用指纹传感器的潜在应用。例如，指纹传感器可用于提供固定应用（诸如防护检查点）中的访问控制。电子指纹传感器还可以用于在移动设备中提供访问控制，所述移动设备诸如蜂窝电话、可穿戴智能设备（例如，智能手表和活动跟踪器）、平板计算机、个人数字助理（PDA）、导航设备和便携式游戏设备。因此，一些应用（特别是与移动设备相关的应用）可能需要既尺寸小又高度可靠的认证系统。生物计量“哄骗”是使用用户的所感测生物计量的复制品陷害生物计量防护的任何尝试。在指纹认证系统的上下文中，除了别的以外，哄骗材料的一些示例包括手指的三维（3D）明胶模具、手指的石墨模具、手指的木胶模具以及手指的打印二维（2D）图像。在面部识别的上下文中，示例哄骗材料可以是人的面部的照片。在语音识别的上下文中，示例哄骗材料可以是声音模仿或回放。为了保存生物计量认证系统的完整性，存在对于在哄骗检测时能够检测认证尝试何时是哄骗以及适当地拒绝认证的防哄骗系统和方法（也被称为“活跃度检测”）的需要。专利技术内容一个实施例提供一种设备，其包括生物计量传感器和处理系统。处理系统被配置成：从生物计量传感器接收生物计量的输入图像；获得将输入图像对准到登记图像的对准信息；确定输入图像相对于登记图像的重叠区和非重叠区；基于重叠区和非重叠区中的一个或多个从输入图像提取一个或多个防哄骗特征；以及基于一个或多个防哄骗特征来确定输入图像是否是生物计量的复制品。另一实施例提供了一种用于执行哄骗检测的方法。方法包括：由处理器从生物计量传感器接收生物计量的输入图像；由处理器获得将输入图像对准到登记图像的对准信息；由处理器确定输入图像相对于登记图像的重叠区和非重叠区；由处理器基于重叠区和非重叠区中的一个或多个从输入图像提取一个或多个防哄骗特征；以及由处理器基于一个或多个防哄骗特征来确定输入图像是否是生物计量的复制品。一些实施例还包括存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时执行用于哄骗检测的方法。附图说明图1是根据实施例的包括传感器设备和处理系统的电子设备的示例的框图。图2是图示根据实施例的用于哄骗检测的系统和方法的框图。图3是根据实施例的哄骗检测系统的框图。图4A图示了根据实施例的由传感器捕获的示例输入图像。图4B图示了根据实施例的通过对准变换来变换的示例输入图像。图4C图示了根据实施例的通过对准变换和逆对准变换来变换的示例输入图像。图5是图示根据实施例的用于基于匹配器对准信息来计算一个或多个哄骗检测计量的方法步骤的流程图。具体实施方式以下具体实施方式本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制本公开或本公开的应用和使用。此外，不存在受到前述
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技术介绍
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技术实现思路
、附图说明或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论束缚的意图。转到附图，并且如本文中更详细地描述的那样，实施例提供了用于哄骗检测的计量的系统和方法。指纹图像可具有因人、因传感器以及甚至因相同人的不同图像的相当大的变化。该变化反映了以下事实：人的手指是有生命的事物，以及当手指响应于外部因素时改变，所述外部因素诸如出汗、当触摸时的拉伸等。当利用指纹传感器对手指进行成像时，这些改变在某种程度上被捕获，并且因此所感测图像包括一些变化，即使是在相同手指的不同印痕的情况下。另外，来自相同感测技术的不同传感器可以添加小的差异。鲁棒的指纹匹配器的目标对于相同手指的这些改变中的许多是不可知论的，这改进了系统对于真实用户的可用性。然而，如果例如利用来自用户的潜在印记来构造哄骗，则哄骗图像可以充分地类似于真实手指，使得它们可以用于得到进入系统中的入口。指纹防哄骗技术尝试通过从可用于区分哄骗手指和活的手指的图像导出属性来区分来自哄骗手指的图像与来自活的手指的图像。如所描述的那样，防哄骗技术通过防止使用哄骗的指纹（例如，使用设备的真实用户的潜在指纹创建的哄骗指纹）的成功认证来帮助改进生物计量认证系统的防护。由于哄骗指纹是在没有防哄骗技术的情况下登记在设备上的指纹的复制，所以指纹匹配器可以将哄骗的指纹图像匹配到登记图像并授权对设备的访问。防哄骗技术分析哄骗指纹图像中的特征，并尝试将哄骗指纹图像与真实手指的图像区分。本公开的实施例提供了一种用于哄骗检测的系统和方法。一旦计量被计算，则计量可以被输入到“分类器”，该分类器产生可以与阈值进行比较以确定手指是活的手指还是哄骗的分数。在一些实现方式中，许多不同的计量被输入到分类器中，并且分类器被配置成基于计量的组合来计算总体活跃度分数。在一个示例中，分类器是神经网络，但是任何分类器都在本公开的范围内。可以使用机器学习方法来开发分类器本身，其中创建训练集和测试集以训练和生效分类器性能。基于软件的防哄骗技术通过提取输入图像中的特征以及分析那些特征以区分哄骗图像与真实手指的图像来检测哄骗。通常，防哄骗解决方案独立于底层匹配器（即，例如用于确定输入图像是否提供与登记模板的匹配以用于例如认证、验证或识别的目的的匹配器）来执行，使得匹配/非匹配判定和哄骗/非哄骗判定被分离地且彼此独立地进行。在常规方法中，防哄骗模块不执行任何对准，因为执行对准可能是计算密集的。因此，用于防哄骗检测的特征通常从输入图像导出，而不管其如何与登记模板对准。此方法的缺点是较低的哄骗检测准确度，因为防哄骗特征可从与登记图像不重叠的区导出。实施例利用来自匹配器的对准信息来提取输入图像的防哄骗特征。具体地，实施例使用来自匹配器的对准信息来识别匹配的重叠区和非重叠区，以及然后基于重叠区和非重叠区提取防哄骗特征。防哄骗特征被分类为来自重叠区或来自非重叠区。防哄骗特征被传递到分类器，分类器可以给予对来自重叠区的特征和来自非重叠区的特征不同的权重。在一个实施例中，当进行哄骗判定时，来自非重叠区的特征被给予更高的权重。使用来自匹配器的对准信息来帮助哄骗检测可以改进哄骗检测准确性。转向附图，图1是根据实施例的包括传感器设备102（即，生物计量传感器设备）和处理系统104的电子设备100的示例的框图。作为示例，图示了在捕获、存储和生效生物计量匹配尝试期间利用的电子设备100的基本功能部件。处理系统104包括（一个或多个）处理器106、存储器108、模板存储部110、操作系统（OS）112和（一个或多个）电源114。（一个或多个）处理器106、存储器108、模板存储部110和操作系统112中的每一个物理地、通信地和/或可操作地互连以用于部件间通信。电源114互连到各种系统部件以在必要时提供电力。如所图示的那样，（一个或多个）处理器106被配置成实现用于在电子设备100和处理系统104内执行的功能性和/或处理指令。例如，处理器10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：生物计量传感器；以及处理系统，其配置成：从所述生物计量传感器接收生物计量的输入图像；获得将所述输入图像对准到登记图像的对准信息；确定所述输入图像相对于所述登记图像的重叠区和非重叠区；基于所述重叠区和所述非重叠区中的一个或多个，从所述输入图像提取一个或多个防哄骗特征；以及基于所述一个或多个防哄骗特征来确定所述输入图像是否是所述生物计量的复制品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.10 US 62/420522;2016.12.22 US 15/3889081.一种设备，包括：生物计量传感器；以及处理系统，其配置成：从所述生物计量传感器接收生物计量的输入图像；获得将所述输入图像对准到登记图像的对准信息；确定所述输入图像相对于所述登记图像的重叠区和非重叠区；基于所述重叠区和所述非重叠区中的一个或多个，从所述输入图像提取一个或多个防哄骗特征；以及基于所述一个或多个防哄骗特征来确定所述输入图像是否是所述生物计量的复制品。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述对准信息包括当被应用于所述输入图像时平移和旋转所述输入图像以将所述输入图像与登记图像对准的变换信息。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述对准信息包括识别所述重叠区和所述非重叠区的掩码或坐标信息。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个防哄骗特征包括所述非重叠区中的多个关键点和多个细节中的至少一个。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个防哄骗特征包括所述重叠区中的多个关键点和多个细节中的至少一个。6.根据权利要求1所述的设备，其中确定所述输入图像是否是所述生物计量的复制品是基于将第一权重应用于来自所述重叠区的所述防哄骗特征以及将第二权重应用于来自所述非重叠区的所述防哄骗特征。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述第二权重大于所述第一权重。8.根据权利要求1所述的设备，其中从所述输入图像提取所述一个或多个防哄骗特征是基于所述输入图像的所述重叠区中的防哄骗特征与防哄骗模板的对应部分中的防哄骗特征之间的差异。9.根据权利要求1所述的设备，其中从所述输入图像提取所述一个或多个防哄骗特征是基于所述输入图像的所述非重叠区中的防哄骗特征与防哄骗模板的对应部分中的防哄骗特征之间的差异。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述生物计量包括手指的指纹，并且所述复制品包括所述手指的所述指纹的明胶模具、石墨模具或木胶模具。11.一种用于执行哄骗检测的方法，包括：由处理器从生物计量传感器接收生物计量的输入图像；由所述处理器获得将所述输入图像对准到登记图像的对准信息；由所述处理器确定所述输入图像相对于所述登记图像的重叠区和非重叠区；由所述处...

【专利技术属性】
技术研发人员：R克里什纳普拉，AP罗素，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US