[发明专利]一种用于人脸识别活体检测的光学系统及方法

权利要求书

1.一种用于人脸识别活体检测的光学系统，其特征在于，包括分光棱镜，所述分光棱镜的入射端端面上设置有分光膜，所述分光棱镜的第一出射端端面上设置有红外窄带滤光膜，所述分光棱镜的第二出射端端面上设置有可见光带通滤光膜，所述分光膜前设置有采集可见光与中波红外的双波段采光镜头组，所述红外窄带滤光膜前设置有二氧化碳探测处理器，所述可见光带通滤光膜前设置有可见光探测处理器，所述分光膜将可见光反射向可见光带通滤光膜，且将红外光透过向红外窄带滤光膜。

2.如权利要求1所述的用于人脸识别活体检测的光学系统，其特征在于，所述双波段采光镜头组的镜片材料为氟化镁、氟化钙、氟化钡、氟化锂、蓝宝石、多光谱硫化锌及硒化锌中的一种。

3.如权利要求1所述的用于人脸识别活体检测的光学系统，其特征在于，所述分光棱镜的材质与双波段采光镜头组的镜片材料一致。

4.如权利要求1所述的用于人脸识别活体检测的光学系统，其特征在于，所述红外窄带滤光膜的中心波长为4.3微米。

5.如权利要求1所述的用于人脸识别活体检测的光学系统，其特征在于，所述镜片表面镀制有双波段增透膜，所述双波段增透膜的第一波段的波长为400-700nm，所述双波段增透膜的第二波段的波长为4.3μm。

6.如权利要求1所述的用于人脸识别活体检测的光学系统，其特征在于，所述双波段增透膜的膜系设计从外表面到基底依次为：ZnS 1.74nm、YbF₃77.35nm、ZnS 8.17nm、YbF₃132.46nm以及ZnS 10nm。

7.如权利要求1所述的用于人脸识别活体检测的光学系统，其特征在于，所述分光膜的膜系设计从外表面到基底依次为：ZnS 51.74nm、YbF₃ 96.59nm、ZnS 48.87nm、YbF₃86.99nm、ZnS 45.03nm、YbF₃ 88.81nm、ZnS 48.09nm、YbF₃ 93.03nm、ZnS 45.71nm、YbF₃91.76nm、ZnS 46.10nm、YbF₃ 106.32nm、ZnS 51.22nm、YbF₃ 154.01nm、ZnS 56.85nm、YbF₃119.87nm、ZnS 54.13nm、YbF₃ 145.10nm、ZnS 61.59nm、YbF₃ 126.96nm、ZnS 55.54nm、YbF₃157.25nm、ZnS 59.02nm、YbF₃ 496.88nm、ZnS 11.16nm、YbF₃ 190.55nm、ZnS 42.52nm以及YbF₃ 76.80nm。

8.一种用于人脸识别活体检测的方法，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的光学系统，检测方法包括以下步骤：

步骤1)通过双波段采光镜头组将目标人脸部的可见光及红外光同时采集并导向分光棱镜；

步骤2)分光棱镜通过分光膜将可见光导向可见光带通滤光膜并采用可见光探测处理器捕捉处理；分光棱镜通过分光膜将红外光导向红外窄带滤光膜进行过滤，仅能将二氧化碳特征红外信号透过并采用二氧化碳探测处理器捕捉处理；

步骤3)可见光探测处理器通过转化器转化为可见光图像；二氧化碳探测处理器通过转化器转化为二氧化碳特征图像；

步骤4)通过可见光图像进行人脸识别并通过二氧化碳特征图像配合进行活体识别，得到识别结果。

9.如权利要求8所述的用于人脸识别活体检测的方法，其特征在于，将可见光图像和特征图像进行重合，并通过连续的二氧化碳特征图像进行动作分析，判断是否为目标呼吸所产生的二氧化碳信号特征。

10.如权利要求9所述的用于人脸识别活体检测的方法，其特征在于，目标呼吸所产生的二氧化碳信号特征包括二氧化碳的起始位置、二氧化碳的流向、二氧化碳的速度以及二氧化碳的频率。