人脸活体检测关键技术研究精要.doc

分类号：____________ 密　　级：______________ ＵＤＣ：____________ 单位代码：______________ 硕士学位论文 论文题目：人脸活体检测关键技术研究 学 号：_________________________ 姓 名：_________________________ 专 业 名 称：_________________________ 学 院：_________________________ 指 导 教 师：_________________________ 论文提交日期：2014年 4月 15日  A Thesis Submitted to Ningbo University for the Master’s Degree The Gordian Technique research on Face Liveness Detection Candidate： Huacheng Liu Supervisors：Professor Rangding Wang Faculty of Information Science and Engineering Ningbo University Ningbo 315211， Zhejiang P.R.CHINA April 15, 2014 独 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 签名：___________ 日期：____________ 关于论文使用授权的声明 本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （必威体育官网网址的论文在解密后应遵循此规定） 签名：___________ 导师签名：___________ 日期：____________ 人脸活体检测关键技术研究 摘 要 人脸识别系统正面临着照欺骗的威胁,因为一张合法身份的照片也可以入侵人脸识别系统。人脸图像包含着丰富的图像特征信息，是复杂的机器视觉模式。数字化的人脸图像有形状，纹理，轮廓等一系列信息，可以表征年龄，肤质，人脸真伪，身份等。比如一张宽240像素，高320像素大小的RGB图像，像素维数可达240×320维，可见它反映一个人的信息是相当丰富的,也可以用来辨别图像的真伪。随着科学技术不断进步，计算机迅速发展，模式识别为图像取证开创了一片新天地。 针对人脸真实图像和欺骗照片的特征差异，本文用不同方式提取数字照片的纹理统计信息，研究了鉴别人脸真实性的方法，本文算法只需要采集单张图像就能识别是真实人脸还是欺骗的照片，从获取的人脸图像规律出发，在人脸识别的活体检测中取得了良好的性能。 (1) DCT变换能够将活体真实人脸图像的大部重要信息映射到DCT域低频部分，而高频部分大多为噪声。考虑到可以在DCT域将高频噪声因素去除，而低频系数更好的反映真实人脸与翻拍人脸的差异，提出了将人脸图像进行均值滤波、直方图均衡后再提取DCT系数低频系数作为特征，用SVM分类器能很好地将真伪人脸区分开来。 (2) 图像的纹理特征是场景组织构造的真实反映，不同的纹理算子描绘了图像灰度信息的分布规律。纹理分析是图像处理技术中一种重要的手段。纹理是表征活体真实人与翻拍照片轮廓细节信息的有效方式，因此选择合适的纹理描述算子可以将两者区分开。选取灰度共生矩阵，边缘方向直方图，LBP等作为图像特征提取的研究目标。通过实验分析，提出了基于Tamura纹理特征和LAP纹理等检测算法，在区分活体真实人照片与翻拍照片上得了很好的效果。 (3) 数字图像直方图在图像的分析与观察中占有重要地位，一幅图像的直方图描述了不同色阶在当前图像中的比例，反映了色彩的统计规律，它在图像模式识别和图像分割中有着重要意义。在研究了真实人脸照片和假冒的翻拍照片之后，发现两类照片直方图呈现不同分布，因此提出了基于HSV颜色直方图的活体检测方法。 (4)由于图像的像素灰度值可构成一个矩阵，可以用矩阵的奇异值来描述图像的内在属性。奇异值是对矩阵中数字信息的本质反映，而且奇异值对