根据心脉的分析识别视频篡改制造技术

本发明专利技术公开了用于识别篡改的或完全新创建的视频材料的设备和方法，所述视频材料显示活的生物、优选人类。对视频材料的篡改的识别基于身体的动态的和由生物学所产生的特性。在此，尤其分析心脉。可能的处理方式被描述，从运动图像中推导心脉并且随后对其检验可能进行的篡改。因此，例如能够为法医提供工具，以检查视频材料的真实性并且揭露伪造。

【技术实现步骤摘要】
根据心脉的分析识别视频篡改
本专利技术涉及一种根据心脉的分析识别视频篡改。
技术介绍
在机器学习中的最新发展开辟了创建人的视频记录的方式，在所述适配记录中人可以执行任何可想象的行为，而被记录的人不必对其有所了解。这种视频篡改的实例自2017年起在相关的因特网论坛中流传。这种篡改会造成的危险完全无法足够精确地评估。因此，可以创建政治家的演讲，而该政治家从未发表过该演讲，例如在该演讲中该政治家宣战。但即使在政治较小的环境中，这种篡改也会造成巨大的个人伤害。这可以用来创建可以用于勒索某人的丑闻视频，因为被勒索的人似乎正在执行某种行为，或创建可以被网络中的潜在雇主“发现”的视频，使得他们就不会被雇用。随这些新发展产生的犯罪的可能性几乎是无限的。这种视频篡改在视频中用目标人物的面部替换替身的面部，其中替身的面部表情通过目标人物的相同的面部表情替换。现有技术进步，使得甚至视频分析的取证专家也无法再区分真实的视频材料和篡改的视频材料之间的差异。用于此的技术被称为“深度伪造”，并且被集成到相关互联网论坛中的可找到的大量程序中，因此甚至非专业人士也可以创建视频篡改。对此所需的唯一前提是：必须为程序提供目标人物的许多图像。然而，在社交媒体时代，这对很多人来说很容易实现。英伟达(NVIDIA)公司的发展也走向了类似的方向。这些研发使用所谓的“生成式对抗网络”(GAN)，在此涉及两种神经网络，所述神经网络彼此相对地工作。一个网络尝试创建面部或对照片执行篡改，而另一网络尝试识别该篡改。这引起：用于篡改的软件自动地进行改进，而不需要进一步的人为干预。最初，这种技术仅开发用于产生图像，但计划进一步开发以产生逼真的视频。这些研发的危险是多方面的。可以创建不存在的面部的照片。因此，可以创建虚假的社交媒体帐户，该账户可以填充有任何数量的逼真的图像，进而不能与真实帐户区分开。接着，这些也被称为机器人的帐户用于意见篡改。这种研发带来的另一个危险是，不仅可以使有些人说出任何言语，而且一个人举止的方式和方法也可以被篡改。随着GAN的发展，改变面部特征特别容易。如头发和眼睛的色彩的特性是明显的，但也有能预感健康状态的特性是明显的。可将一个人描绘为病得特别严重或特别健康，这可以用作宣传工具。如果已知这种类型的视频篡改人可能性，使得每人都知道每个视频都可以被篡改，那么可能会出现一种截然不同的令人担忧的发展：即视频失去了可信度并且无法再被用作证据，任何记录的丑闻行为都可能称作为伪造的。现在，对篡改的识别基于发现在人的运动过程中的不一致或者发现在视频的单桢内的处理轨迹。但即使是这些识别的可能性也随如今的视频篡改的可能性而变得越来越不可靠。在本专利文献中应当指出另一可行性：如何能够识别篡改，或如何能够识别原始视频。实质上指明：(原始)视频不仅包含关于人的运动的信息，而且还对于人类不可识别地也显示成像的人的心脉。心脉以特定的方式和方法经由身体或面部来迁移进而难以篡改。另外，也对于每个人而言脉搏变化略有不同，使得如根据指纹那样能够将脉搏变化与特定的人相关联。如果已知或臆想地已知光源和相机，因此还深入得多的分析是可行的。对于入射的和所激励的光的了解实现推导出皮肤的反射特性。反射特性除了皮肤色彩之外也与例如含氧量或含糖量的血液的特性相关。通过分析心跳期间和在光强度变化时的(例如在浸入阴影中时)的肤色，可以求出在反射中吸收的光波长，因为通过借助于修改的光谱仪校准所使用的相机来已知：所述相机对始于已知的灯的光的波长做出何种反应。当然，理论上可以在视频中篡改这些生物特性，因此这里描述的专利技术仅仅是用于识别篡改的另一工具，由此使得无法发现的篡改本身变得更加困难。但还应该传达的思想是：除了至今为止的用于识别篡改的方法类别之外，即单帧的分析和运动中的不一致性，现在增加另一类别的方法，所述另一类别的方法基于动态事件和生物事件。在DPMA专利申请102018002268.5中已经对在皮肤表面上的脉搏波的识别进行了描述。在此，识别基于：心脏脉搏引起皮肤的最小的色彩变化。如果该变化加强并且被识别，则能够使脉搏波(例如作为罩层(Overlay))可见。如在专利US9,750,420中描述的其他的研发也使用脉搏波，以便鉴别面部。在此，重点在于根据脉动识别活的面部。以专利申请102018002268.5和专利US9,750,420知识构建基础，所述专利的新颖性在于：例如对经由面部的脉搏传播的动态在其面积、速度与皮肤表面的其他区域的时间差异方面进行分析，以便能够得出如下结论中的至少一个：-视频材料显示具有脉搏的人。-视频材料显示具有生物自然脉搏的人。-脉搏显示特定人员的签名。能够得出给定视频的何种结论取决于视频的质量、视频中人员的尺寸和显示人员的时间长度。在专利PCT/EP2016/068334中阐述了光色彩的分析进而确定特定光波长的反射，并且在此应当更深入和进一步地进行表述。该专利相对于至今为止的专利的新颖性在于：该方法可以扩展到任意的光源和相机系统，其中可以通过适当的色彩平衡来识别相机及其设置、光源和后处理。此外指出：能够识别例如含氧量或含糖量的血液特性的数据，使得所述数据可以用于识别视频篡改或用于鉴别成像的人。
技术实现思路
通过分析视频，能够使心跳的脉搏传播可视化。图1示意地示出：色彩变化的分析得出了什么以及心跳的脉搏波在颈部和头部的区域中如何传播。现在能够大范围地分析脉搏波的传播，以便发现篡改。3.1脉搏波的识别为了识别脉搏波，使图像、运动图像记录、慢速摄影或图像序列之内的最小的亮度变化或色彩变化可见和可量化。记录中使用的光份额在识别时起着至关重要的作用。除了可通过人眼感知的色彩之外，存在通过波长物理地描述的其它的光色彩。如今，可通过技术装备图像地记录具有从毫米波范围(太赫兹辐射)经由红外范围、可见光范围、UV范围直至皮米范围(X射线)的波长的色彩或电磁波。为了识别皮肤表面的脉动变化，可见光范围和红外范围中的光波长是合适的。在可见范围中，这是380-570nm波长范围的绿色和蓝紫色的光的波长。在该范围中，可根据由于用血液填充动脉引起的亮度变化来识别皮肤表面的脉动变化。在红外范围中，特别是在红光至近红外范围中，在0.7至3μm光波长之间，光可以特别深地(1-3mm)进入到组织中。在此，根据氧饱和度，使用血红蛋白的不同吸收行为。非氧饱和的血红蛋白在760nm光波长处具有吸收边缘，而在950nm波长处，氧饱和的血红蛋白尤其是吸收光的。这也会引起光强度以心脏脉搏进行脉动。在如今的应用中，所述波长范围被夜视摄像机所应用。从视频中识别脉搏波以如下步骤进行：-识别图像中的身体或身体部分-限制要检查的图像片段-在运动时跟踪该图像片段-在身体位置相对于记录单元旋转或变化时调整图像片段的大小和形状-将图像片段中的色彩量化-分析图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基于身体的动态的和由生物学所产生的特性来识别篡改的或完全新创建的视频材料的设备，所述视频材料显示活的生物，优选为显示人类。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于基于身体的动态的和由生物学所产生的特性来识别篡改的或完全新创建的视频材料的设备，所述视频材料显示活的生物，优选为显示人类。


2.根据权利要求1所述的用于识别篡改的设备，其特征在于，借助于计算单元执行所述适配材料的分析。


3.根据上述权利要求中任一项所述的用于识别篡改的设备，其特征在于，能够借助篡改的光谱计执行相机的敏感度，其中所述光谱计具有用于光源的输入端和用于连接所述相机的光学输出端，并且能够将输入光的任意波长选择性地引导至所述输出端。


4.一种用于基于身体的动态的和由生物所产生的特性来识别篡改的或完全新创建的视频材料的方法，所述视频材料显示活的生物，优选地显示人类。


5.根据权利要求4所述的用于识别篡改的方法，其特征在于，通过所显示的身体的心脏脉搏的分析来识别篡改。


6.根据权利要求4或5所述的用于识别篡改的方法，其特征在于，也通过分析脉搏是否对应于天然生物的事件来识别篡改。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的用于识别篡改的方法，其特征在于，也通过根据鉴定的特征识别所显示的人来识别篡改。


8.根据权利要求4至7中任一项所述的用于识别篡改的方法，其特征在于，通过如下方式进行所述心脉的分析：即时间上跟踪成像的皮肤区域的最小的色彩变化，并且局部最小值和最大值的分析显示：是否存在心跳，并且如果存在的话，以何种频率存在该心跳，使得能够得出所显示的脉搏的是否匹配于成像的人员的行为的决定。


9.根据权利要求4至8中任一项所述的用于识别篡改的方法，其特征在于，通过实现脉搏传播波的波道的可视化来实现评估是否为生物来源的脉搏。


10.根据权利要求4至9中任一项所述的用于识别篡改的方法，其特征在于，通过检查所...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·拉德泰尔，
申请(专利权)人：微巨数据科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44