[发明专利]一种结合心率检测的人脸认证系统及方法

权利要求书

1.一种结合心率检测的人脸认证系统，其特征在于：包括前置摄像头模块(1)、心率特征提取模块(2)、人脸识别模块(3)和人脸认证模块(4)，所述摄像头模块连接有心率特征提取模块(2)，所述前置摄像头模块(1)连接有人脸识别模块(3)，所述心率特征提取模块(2)、人脸识别模块(3)均连接在人脸认证模块(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种结合心率检测的人脸认证系统，其特征在于：所述人脸识别模块(3)包括图像预处理子模块(301)、特征提取子模块(302)、降维子模块(303)，所述图像预处理子模块(301)连接有特征提取子模块(302)，所述特征提取子模块(302)连接有降维子模块(303)，所述图像预处理子模块(301)连接在前置摄像头模块(1)上，所述降维子模块(303)连接在人脸认证模块(4)上。

3.根据权利要求1所述的一种结合心率检测的人脸认证系统，其特征在于：所述人脸认证模块(4)连接有系统存储模块(5)。

4.根据权利要求1所述的一种结合心率检测的人脸认证系统，其特征在于：所述前置摄像头模块(1)采用720P×15FPS的摄像头，所述前置摄像头模块(1)的像素参数在200w以上。

5.一种结合心率检测的人脸认证方法，其特征在于：包括下列步骤：

S1、前置摄像头模块用于采集人脸，自动录一段2s的视频；

S2、逐帧处理2s的视频帧，提取有用的心率变化特征，作为活体检测的标准；

S3、在多帧的视频提取人脸特征，输出特征向量；

S4、人脸认证，处理心率特征提取模块的输出结果判断视频帧中获取的是否为活体，如果不是活体，就输出认证失败的结果，如果是活体，进行人脸识别模块输出的特征向量与系统存储模块的登录用户人脸特征进行匹配，输出认证成功的结果。

6.根据权利要求5所述的一种结合心率检测的人脸认证方法，其特征在于：所述S2中处理获取的人脸视频帧，调整视频中的每一帧到224x224分辨率，提取前置摄像头模块捕获的视频中每一帧的绿色通道并进行归一化；拼接连续的绿色通道视频帧成多通道图像，检测完整的心跳周期；输入25通道堆叠的输入图像到多层卷积神经网络模型中，进行卷积、池化和全连接层的处理，根据堆叠图像上光强微弱变化拟合出人的心率变化波形图，重建CNN心率波形。

7.根据权利要求5所述的一种结合心率检测的人脸认证方法，其特征在于：所述S3中提取人脸特征的方法为：包括下列步骤：

S3.1、通过光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化获取人脸视频帧，使得检测到的人脸分割成一定大小的图片；

S3.2、根据视觉特征、像素统计特征、人脸图像变换系数特征、人脸图像代数特征得到人脸上具有代表性的特征进行特征提取；

S3.3、采用降维子模块进行降维。