本发明涉及活体检测技术领域，特别涉及一种基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法。
背景技术：
现有的虹膜防伪方法存在以下缺陷:
1、频谱分析的方法，对于高清打印的虹膜图像或存在运动模糊的虹膜图像，该方法无法准确判断；2、反光信息分析的方法，对于佩戴隐形眼镜的打印虹膜图像，该方法将失效；3、纹理分析的方法，在虹膜图像处于模糊与清晰的分界区域附近，该方法无法准确判断是否为活体；4、检测瞳孔收缩的方法，该方法需要强光刺激瞳孔，从而引起瞳孔收缩达到活体检测的目的，用户体验差，难以被用户接受。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法，通过虹膜识别设备的红外灯和摄像头进行活体检测，所述虹膜识别设备具有一个摄像头和两个红外灯，两个红外灯在摄像头左右两侧对称设置，所述基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法进行活体检测前需要先建立闪烁规则库，建立所述闪烁规则库的步骤包括：
s11设计至少一组红外灯闪烁规则；
s12对每一组s11所述的闪烁规则预设相应真人的活体特征编码，所述活体特征编码是闪烁规则执行一个周期所对应的活体特征编码，将所述真人的活体特征编码作为该组闪烁规则的活体特征模板；
s13将每一组闪烁规则与对应的活体特征模板绑定，保存到闪烁规则库中。
所述基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法包括步骤：
s1从闪烁规则库中随机选取一组闪烁规则；
s2虹膜识别设备以步骤s1所述闪烁规则控制红外灯闪烁，采集当前虹膜识别对象的活体特征编码；
s3计算步骤s2所述活体特征编码和步骤s1所述闪烁规则对应的活体特征模板的汉明距离，通过所述汉明距离判断活体检测分数是否大于预设阈值，若大于则通过活体检测，否则不通过。
本发明基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法的改进在于，步骤s2采集所述活体特征编码的步骤包括：
s21虹膜识别设备控制红外灯以当前闪烁规则进行闪烁，并控制摄像头采集虹膜图像；
s22从摄像头采集的虹膜图像中提取所述闪烁规则一个完整周期时长内的虹膜图像序列，并计算虹膜图像序列内每一张虹膜图像对应的反光点状态编码，从而得到一个完整周期时长的闪烁规则对应的活体特征编码。
本发明基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法的进一步改进在于，步骤s21所述采集虹膜图像的数量大于等于当前闪烁规则周期时长内的红外灯状态数量。
本发明基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法的进一步改进在于，步骤s12所述活体特征模板是通过采集真人的虹膜图像提取得出。
本发明基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法的进一步改进在于，步骤s12所述活体特征模板是根据闪烁规则推导得出。
本发明基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法可以基于虹膜识别设备原有的红外灯和摄像头实现活体检测，无需添加硬件设备，成本低，对虹膜识别设备的通用性好，本发明无需用户主动配合，对于用户也没有异常刺激，能够有效抵挡照片攻击、视频攻击、3d眼球模型攻击，活体检测准确率高，在未提升硬件成本的前提下达到了较好的技术效果。
附图说明
图1是活体检测流程示意图。
图2是采集活体特征编码流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步详细描述。
本发明提出了一种基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法，所述方法实现步骤如图1所示，包括：
s11用户进行虹膜识别触发活体检测
当用户在虹膜识别设备上进行虹膜识别时，通过虹膜识别设备的红外灯和摄像头进行活体检测，所述红外灯可编程控制，优选的，本实施例中用于活体检测的红外灯和摄像头也用于采集虹膜图像进行虹膜识别，所述虹膜识别设备具有一个摄像头和两个红外灯，两个红外灯在摄像头左右两侧对称设置，在其他实施例中，虹膜识别设备可以配置只用于活体检测的红外灯和摄像头。
s12从闪烁规则库中随机选择一种闪烁规则
所述闪烁规则库中包括至少一组闪烁规则，本实施例中所述闪烁规则库中共有5组闪烁规则；每一组闪烁规则中包括红外灯状态组合和周期时长，所述红外灯状态组合中包括至少两个红外灯状态对，每一个所述红外灯状态对中包括虹膜识别设备上两颗红外灯各自的状态，每一颗所述红外灯具有两种状态：点亮、熄灭，每一个红外灯状态对的持续时长与摄像头当前采集虹膜图像单帧曝光时间相同，红外灯完成一个红外灯状态组合所需时间为闪烁规则的一个周期时长，即，红外灯按照闪烁规则执行一个周期时长期间，摄像头采集的虹膜图像数量与一个周期时长中红外灯状态对的数量相同，虹膜识别设备控制红外灯周期执行闪烁规则，为了便于描述，将摄像头左侧红外灯称为a灯，摄像头右侧红外灯称为b灯，所述红外灯状态对可以用编码表示：a灯b灯同时亮起记为（11），a灯点亮b灯熄灭记为（10），a灯熄灭b灯点亮记为（01），a灯b灯同时熄灭则记为（00），假设第一闪烁规则的编码为（11）（10）（10）（11）（01），则表示本第一闪烁规则一个周期内摄像头共采集5帧图像，摄像头采集第一帧用于活体检测的图像期间内a灯b灯均亮起；摄像头采集第二三帧用于活体检测的图像期间内a灯亮起b灯熄灭；摄像头采集第四帧用于活体检测的图像期间内a灯b灯均亮起；摄像头采集第五帧用于活体检测的图像期间内a灯熄灭b灯亮起。
s13以所述闪烁规则采集当前识别对象的活体特征编码：
所述虹膜识别设备具有一个摄像头和两个红外灯，两个红外灯在摄像头左右两侧对称设置，左侧红外灯为a灯，摄像头右侧红外灯为b灯，在活体检测时，用户正视虹膜识别设备的摄像头，a灯亮起，用户虹膜图像中瞳孔中轴线的左侧存在一个反光点；b灯亮起，用户虹膜图像中瞳孔中轴线的右侧存在一个反光点；所述用户虹膜图像是指用户进行虹膜识别或活体检测时所采集的图像。
所述采集活体特征编码的方法如图2所示，包括步骤：
s21虹膜识别设备控制红外灯以当前闪烁规则进行闪烁，摄像头采集虹膜图像：根据当前选定的闪烁规则，虹膜识别设备控制两颗红外灯分别执行所述闪烁规则中相应的红外灯状态组合，同时虹膜识别设备控制摄像头拍摄用于活体检测的用户虹膜图像并保存；s22从虹膜图像中提取活体特征编码：提取当前闪烁规则一个周期时长内的所有虹膜图像，并判断每一张所述虹膜图像中用户眼部的反光点情况，若虹膜图像中瞳孔中轴线左右两侧均有反光点则记为（11），若虹膜图像中瞳孔中轴线左侧有反光点右侧无反光点则记为（10），若虹膜图像中瞳孔中轴线左侧无反光点右侧有反光点则记为（01），若视虹膜图像中瞳孔中轴线左右两侧均无反光点则记为（00），根据一个周期时长内每个红外灯状态对应的虹膜图像的编码，计算当前虹膜识别对象的活体特征编码，例如，假设在第一闪烁规则下采集的活体特征编码为（11）（00）（10）（10）（01）。
s14对比活体特征模板，计算活体检测分数：
在本实施例中所述活体特征模板是根据闪烁规则推导得出，具体的，所述推导步骤包括，首先将闪烁规则以编码的方式表达：a灯b灯同时亮起记为（11），a灯点亮b灯熄灭记为（10），a灯熄灭b灯点亮记为（01），a灯b灯同时熄灭则记为（00），活体特征模板的编码根据当前选定的红外灯闪烁规则确定，例如，若当前红外灯的闪烁规则是：（11）（10）（10）（11）（01），则推导的活体特征模板的编码为（11）（10）（10）（11）（01）；计算步骤s13所述活体特征编码和步骤s13所述闪烁规则对应的活体特征模板的汉明距离，通过所述汉明距离计算活体检测分数，具体的，所述汉明距离计算方法为：假设步骤s13当前闪烁规则对应的活体特征模板的编码为（11）（10）（10）（11）（01），步骤s13采集的活体特征编码为（11）（00）（10）（10）（01），则所述汉明距离为2，接着计算活体检测分数s=(n–h)/n，n为编码长度，h为汉明距离，在本示例中n=10，h=2，s=0.8。
s15判断活体检测分数是否高于阈值，得出活体检测结果。
所述阈值根据实际应用场景的安全级别确定，在本实施例中，阈值设定为0.75，步骤s14活体检测分数高于阈值，活体检测通过。
进一步的，在本发明的另一实施例中，所述闪烁规则可以在用户触发活体检测时即时的设计得出，例如，设计规则是虹膜识别设备在活体检测时随机生成一段预设长度的01编码，并保存该随机编码对应的活体特征模板的编码，虹膜识别设备按照所述随机编码控制红外灯闪烁，摄像头采集用于活体检测的虹膜图像，提取所述随机编码一个周期对应的数帧虹膜图像的活体特征编码，将该活体特征编码与活体特征模板比对，得出活体检测结果。
显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
1.一种基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法，通过虹膜识别设备的红外灯和摄像头进行活体检测，所述虹膜识别设备具有一个摄像头和两个红外灯，两个红外灯在摄像头左右两侧对称设置，其特征在于所述基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法进行活体检测前需要先建立闪烁规则库，建立所述闪烁规则库的步骤包括：
s11设计至少一组红外灯闪烁规则；
s12对每一组s11所述的闪烁规则预设相应真人的活体特征编码，所述活体特征编码是闪烁规则执行一个周期所对应的活体特征编码，将所述真人的活体特征编码作为该组闪烁规则的活体特征模板；
s13将每一组闪烁规则与对应的活体特征模板绑定，保存到闪烁规则库中；
所述基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法包括步骤：
s1从闪烁规则库中随机选取一组闪烁规则；
s2虹膜识别设备以步骤s1所述闪烁规则控制红外灯闪烁，采集当前虹膜识别对象的活体特征编码；
s3计算步骤s2所述活体特征编码和步骤s1所述闪烁规则对应的活体特征模板的汉明距离，通过所述汉明距离判断活体检测分数是否大于预设阈值，若大于则通过活体检测，否则不通过。
2.根据权利要求1所述的基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法，其特征在于步骤s2采集所述活体特征编码的步骤包括：
s21虹膜识别设备控制红外灯以当前闪烁规则进行闪烁，并控制摄像头采集虹膜图像；
s22从摄像头采集的虹膜图像中提取所述闪烁规则一个完整周期时长内的虹膜图像序列，并计算虹膜图像序列内每一张虹膜图像对应的反光点状态编码，从而得到一个完整周期时长的闪烁规则对应的活体特征编码。
3.根据权利要求1所述的基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法，其特征在于步骤s21所述采集虹膜图像的数量大于等于当前闪烁规则周期时长内的红外灯状态数量。
4.根据权利要求1所述的基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法，其特征在于步骤s12所述活体特征模板是通过采集真人的虹膜图像提取得出。
5.根据权利要求1所述的基于红外灯闪烁的虹膜活体检测方法，其特征在于步骤s12所述活体特征模板是根据闪烁规则推导得出。
技术总结