[发明专利]一种基于4D光场成像的虚假人脸检测方法

说明书

一种基于4D光场成像的虚假人脸检测方法，包括如下步骤：①利用光场相机去拍摄大量姿态不同，面部表情不同的人脸图像；②利用光场相机去拍摄大量非人脸图像；③运用Lytro Desktop软件输出步骤①和②图像的2D图像和深度图像；④运用基于支持向量机的人脸检测方法对2D图像进行人脸检测，判断是否为人脸；⑤对④中判断为人脸的图像再次检测其深度图像，判断是否为二维虚假人脸。本发明利用光场相机可以获取深度图像的特点来消除由于二维虚假人脸造成的欺骗性且工作成本低。

技术领域

本发明属于计算机视觉和模式识别领域，特别涉及一种基于4D光场成像的虚假人脸检测方法。

背景技术

随着计算机技术的发展，人脸检测已经成为计算机视觉领域重要的研究内容。人脸检测首先就要检测人脸，然而在现实生活中人脸在姿态、有无遮盖物、面部表情、光照条件都不尽相同，这会对人脸检测产生严峻挑战。但最为致命的是，在生活中广泛存在着2D虚假人脸照片，例如打印的彩色人脸图像，这会对人脸检测极大造成极大的欺骗性，降低检测的准确率。

目前对于传统的2D虚假行人识别普遍采用以下两种方法：1、利用多传感器的组合来进行实现(比如深度传感器方法)，但多传感器造价昂贵，性价比低并且多传感器存在相互兼容的问题；2、应用结构光法来进行2D虚假人脸检测，但结构光属于一种侵入式照明，可能会对人眼产生不必要的伤害。

所以，我们提出基于4D光场成像的，应用光场相机来解决这一问题。光场相机机身外形与普通传统相机差不多，但内部结构大有不同。传统相机的工作原理是主镜头捕捉光线，聚焦在镜头后的胶片或感光器上，其中所有的光线总和形成相片上的小点，以显示成像。光场相机将9万颗微镜头组成微镜头阵列，这些微镜头阵列承载着整个拍摄视场的光线信息，每次一次按动快门，这9万个微镜头阵列，解析4D光场信息，包含光线的焦点，角度和强弱，让相机存储的不再仅仅是二维平面信息。另外，光场相机的CMOS的解析度达到了4000万，当记录下微镜头阵列解析后的信息可生成原始影像3D格式，照片容量达到50M，XRAM格式更可达到100M。同时，手动触摸屏幕可进行丰富的画面调整和照片处理，直接调整照片的虚化和对焦等效果。更重要的是，光场相机造价成本低，使用高效、快捷，能同时输出2D图像和深度图像，后期应用Lytro Desktop软件，可自由调整对焦范围，光圈大小，由/1.0至f/16。另外，还能调整照片的色彩、对比、白平衡以及锐利度。

发明内容

本发明目在于提供了一种基于4D光场成像的虚假人脸检测方法，该方法利用光场相机可以获取深度图像的特点来消除由于二维虚假人脸造成的欺骗性且工作成本低。

为了实现上述目的，本发明的方案是：一种基于4D光场成像的虚假人脸检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

①利用光场相机去拍摄大量姿态不同，面部表情不同的人脸图像；

②利用光场相机去拍摄大量非人脸图像；

③运用Lytro Desktop软件输出步骤①和②图像的2D图像和深度图像；

④运用基于支持向量机的人脸检测方法对2D图像进行人脸检测，判断是否为人脸；

⑤对④中判断为人脸的图像再次检测其深度图像，判断是否为二维虚假人脸。

上述光场相机是LYTRO公司生产的第二代Lytro-Illum相机。

上述基于支持向量机的人脸检测方法采用Support Vector Machine，SVM。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、本发明对于人脸检测中存在2D虚假人脸造成的欺骗性，利用虚假行人是2D的特点，获取其深度图像，对深度图像进行人脸检测，提高检测的准确率。