【正文】 證未通過圖 220 人臉認證活體驗證技術(shù)流程圖結(jié)合人臉識別過程中的實際應(yīng)用，活體驗證技術(shù)應(yīng)該具有以下幾個特點：（1）易用性、易采集 在活體驗證的過程中要求數(shù)據(jù)能方便地采集，受人為和環(huán)境影響小。數(shù)據(jù)的易采集性表現(xiàn)在很多方面，例如采集心電圖信息時，要求觸點放置在身體的兩側(cè)， 觸點放置位置的偏差會影響采集的心電數(shù)據(jù)，要準確地采集心電數(shù)據(jù)需要經(jīng)過專 業(yè)訓(xùn)練，普通用戶使用起來比較困難；進而難以實現(xiàn)人臉識別活體驗證的快速檢 測。因此，活體驗證的過程中要考慮用戶認證時能方便使用、信息已采集。（2）隱蔽性、抗攻擊性 抗欺騙性能是活體驗證機械重要特點，直接影響到系統(tǒng)的安全性。如果活體驗證系統(tǒng)隱蔽性差，欺騙者可以通過用戶交互來猜測活體驗證系統(tǒng)的抗欺騙方法， 進而設(shè)計相應(yīng)的欺騙方法來攻擊活體驗證系統(tǒng)；例如如果通過頭部姿勢的交互方 法來用以抵抗照片和視頻重放攻擊，那么欺騙者可以用貼著合法用戶人臉照片的 頭顱擺出不同的姿態(tài)來欺騙活體驗證系統(tǒng)?；铙w驗證技術(shù)需要經(jīng)受各種現(xiàn)有可能 攻擊。（3）普遍性、唯一性 活體驗證技術(shù)應(yīng)全面考慮系統(tǒng)在應(yīng)用時活體和欺騙手段可能出現(xiàn)的情況，例如手指活體檢測時，要考慮到帶汗手指活體接受情況；在人臉活體檢測時，要考 慮到戴眼鏡的情況。此外，需要特別注意的是活體驗證技術(shù)自身應(yīng)含有活體信息的生物特征，如心電圖，熱紅成像、步態(tài)，對個人來說是唯一的，在某些特定的 應(yīng)用場合下可以使用包含活體信息特征來進行身份認證。（4）活體檢測性能 高活體檢測能力是抗欺騙方法所必須的，尤其對于本身含有活體信息的生物特征來說，當(dāng)因人的身體狀況、環(huán)境等發(fā)生改變的時候，依然要求能保持極低的 活體未檢率?？蛊垓_方法研究時，往往實驗環(huán)境中測試，比如在光線，溫度，測 試人員等方面有條件地進行控制。但在實際應(yīng)用中，可能導(dǎo)致用戶在使用時帶來 經(jīng)常被拒絕的麻煩。隨著技術(shù)的進步，相信活體驗證的信息獲取將會變得更加簡單快捷，未來可 能會有更多、更具欺騙性的攻擊技術(shù)出現(xiàn)，這也給生物認證技術(shù)的應(yīng)用帶來極大 的挑戰(zhàn)。第三章 專利技術(shù)布局進行重點解讀 主要申請專利技術(shù)布局 北京曠視科技有限公司專利分析（1）專利檢索分析 由于北京曠視科技有限公司與北京小孔科技有限公司的關(guān)系密切相關(guān)，且專利均為共同申請；因此，此處只對其中的北京曠視科技有限公司的專利進行分析。 檢索出北京曠視科技有 限公司申請的 關(guān)于人臉識別的 專利技術(shù)： TIABC=(( 人臉 or 面部 or 臉部 or 人像 or Face or facial or 刷臉)) AND TIABC=(( 檢測 or 驗證 or 檢驗 or 判斷 or 識別 or 認證 or 判別 or Recognition or authentication or identify)) AND AP=(北京曠視科技有限公司 orBEIJING KUANGSHI TECHNOLOGY CO LTD ) and IPC=(G06K)（2）專利數(shù)量分析4035 人臉識別技術(shù)30 人臉識別活體驗證專利申請數(shù)量/件25201510502014 2015 2016圖 31 20142016 年的專利申請量對比如圖 31 和圖 32 所示，雖然活體驗證技術(shù)的起步相對較晚，但是發(fā)展非常 迅速，這是人們對人臉識別過程中的安全性需求密切相關(guān)，近三年來北京曠視科 技有限公司關(guān)于人臉識別技術(shù)的專利申請量逐漸增加，其中關(guān)于人臉識別活體驗 證的技術(shù)專利申請量達到 30%以上，特別是近兩年來人臉識別活體驗證技術(shù)的專 利申請比重更是逐漸增大。圖 32 人臉識別在活體驗證中的比例（3）專利技術(shù)構(gòu)成如圖 33 所示，分析北京曠視科技有限公司可以發(fā)現(xiàn)，在活體驗證技術(shù)中的 專利申請的技術(shù)構(gòu)成的小組主要為 G06K9/00（用于閱讀或識別印刷或書寫字符 或者用于識別圖形），這與第二章的技術(shù)構(gòu)成基本相似，除此之外該公司還在 G06K9/62（應(yīng)用電子設(shè)備進行識別的方法或裝置），這說明適用于應(yīng)用電子設(shè)備 進行識別的方法或裝置將是未來的主要的研究方向。同時為了獲得更好的活體驗 證技術(shù)，未來將在 G06K9/20（圖像捕獲）、G06T7/00（圖像分析）做出進一步的 突破。圖 33 技術(shù)構(gòu)成分布圖（4）核心專利技術(shù)分析1）其采用布置在不同的位置的至少兩個光源中的每一個光源照射待檢測對 象的臉部；捕獲經(jīng)由所述每一個光源照射時的待檢測對象的臉部的多個圖像，如 圖 34 所示；計算所述多個圖像之間的差圖像；通過兩個或多個光源依次照射被 測者的臉， 比較得到的圖像的差異，然后判斷是否符合人臉的特征。由于人臉 上有非常 突出的面部特征(例如鼻子、嘴巴、下巴等)，而照片、屏幕等是平的，所以可以有效地區(qū)分出人臉和照片、視頻攻擊者。因此，實現(xiàn)了一種非配合式活 體檢測，從而有效地區(qū)分出正常用戶與照片、視頻和面具攻擊者，并且無需 用 戶的特殊配合，增加了活體檢測系統(tǒng)的安全性和易用度。獲得所述差圖像的檢測 值 ， 如 果 所 述 檢 測 值 大 于 預(yù) 定 閾 值 ， 則 確 定 所 述 待 檢 測 對 象 為 活 體 。（）圖 34 專利 CN 的示意圖2）如圖 35 所示，其通過基于人臉動作控制虛擬對象顯示并根據(jù)虛擬對象 顯示進行活體檢測，不依賴于特殊的硬件設(shè)備來有效地防范照片、視頻、3D 人 臉模型或者面具等多種方式 的攻擊，降低活體檢測的成本，通過識別人臉動作 中的多個動作屬性，可以控制虛擬對象的多個狀態(tài)參量，可以使得所述虛擬對象 在多個方面改變顯示狀態(tài)，例如使得所述虛擬對象執(zhí)行復(fù)雜的預(yù)定動作、或者使 得所述虛擬對象實現(xiàn)與初始顯示效果有很大不同的顯示效果。因此，可以進一步 提高活體檢測的準確度，并且進而可以提高應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明實施例的活體檢測 方法及設(shè)備、以及計算機程序產(chǎn)品的應(yīng)用場景的安全性。（）圖 35 專利 的示意圖3）如圖 36 所示，通過確定待驗證對象的面部動作是否與隨機地生成的字符串的發(fā)音相匹配，字符串例如可以是“你好”、“12345”、“Hello World”等。由于所述字符串是隨機地生成的，諸如照片、視頻、動畫、3D 人臉模型、或者面具 的非活體不能呈現(xiàn)與所述字符串發(fā)音對應(yīng)的面部動作。這有效地識別出不具有活 體人臉的待驗證對象，從而有效地防范攻擊者借助于非活體工具進行的攻擊。所 述字符串可以是文字、數(shù)字等，其具有非常明確的含義、不會產(chǎn)生歧義。字符的 組合理論上是無窮的，因此攻擊者完全無法預(yù)測隨機生成的字符串的內(nèi)容，不容 易被攻擊者事先準備。能夠有效地識別出不具有活體人臉的待驗證對象，從而有 效地防范攻擊者借助于非活體工具進行的攻擊。（WOCN15077788）圖 36 專利 WOCN15077788 的示意圖 中國科學(xué)院自動化研究所專利分析（1）專利檢索分析 對中國科學(xué)院自動化研究所的專利進行分析：TIABC=((人臉 or 面部 or 臉部 or 人像 or Face or facial or 刷臉)) AND TIABC=(( 檢測 or 驗證 or 檢驗 or 判斷 or 識別 or 認證 or 判別 or Recognition or authentication or identify)) AND TIABC=((活體 or 生命體 or 生物 體 or 活人 or VITAL SIGN or “biometric authentication” or “l(fā)iving body”or 交 互式動作 or 人臉防偽 or 人臉防偽 or false face or 防欺騙 or 假人臉 or 真 實人)) and IPC=(G06K) and AP=(中國科學(xué)院自動化研究所)第 32 頁/共 43 頁（2）專利數(shù)據(jù)分析如圖 37 所示，中國科學(xué)院自動化研究所對人臉識別技術(shù)中的活體驗證技術(shù)的研究起步于 2004 年，中國科學(xué)院自動化研究所的研究起步較早，而且近年以 來，持續(xù)的都有恒定的活體驗證技術(shù)的專利申請，說明中國科學(xué)院自動化研究所 在持續(xù)的進行技術(shù)突破，具有好的技術(shù)積淀。專利申請數(shù)量/件第 34 頁/共 43 頁2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016圖 37 活體驗證技術(shù)專利申請趨勢1512專利申請數(shù)量/件963 擬合曲線01998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018圖 38 人臉識別技術(shù)專利申請趨勢如圖 38 所示，中國科學(xué)院自動化研究所對人臉識別技術(shù)具有較早的技術(shù)研究，并申請了 100 件左右的關(guān)于人臉識別技術(shù)的專利，在人臉識別技術(shù)中具有較高的技術(shù)保有量。如圖 39 所示，中國科學(xué)院自動化研究所的活體驗證技術(shù)在人 臉識別技術(shù)占比為 %，近期對活體驗證的技術(shù)相對較少，但是其在人臉技術(shù) 上較大的技術(shù)儲備，說明自動化研究所具有很強的研究實力。后期如果需要開展技術(shù)合作建議可以與中國科學(xué)院自動化研究所進行技術(shù)合作，從而共同合作實現(xiàn)活體驗證技術(shù)的技術(shù)突破。圖 39 人臉識別在活體驗證中的比例（3）專利技術(shù)構(gòu)成如圖 310 所示，分析中國科學(xué)院自動化研究所專利的技術(shù)構(gòu)成可以發(fā)現(xiàn)， 在活體驗證技術(shù)中的專利申請的技術(shù)構(gòu)成的小組主要為 G06K9/00（用于閱讀或 識別印刷或書寫字符或者用于識別圖形），這與第二章的技術(shù)構(gòu)成基本相似，除 此之外該公司還在 G06K9/62（應(yīng)用電子設(shè)備進行識別的方法或裝置），這說明適 用于應(yīng)用電子設(shè)備進行識別的方法或裝置將是未來的主要的研究方向。同時為了 獲得更好的活體驗證技術(shù)，未來將在 H04L9/32（用于檢驗系統(tǒng)用戶的身份或憑 據(jù)的裝置）、G06T7/00（圖像分析）做出進一步的突破。108專利申請數(shù)量/件6420G06K9/00 G06K9/62 H04L9/32 G06K7/00 G06K9/36 G07B9/00（4）核心專利技術(shù)分析圖 310 技術(shù)構(gòu)成分布圖1）其是多生物特征網(wǎng)絡(luò)采集與控制終端，遠程網(wǎng)絡(luò)，中央認證服務(wù)器；方法如下：多生物特征網(wǎng)絡(luò)采集與控制終端與中央認證服務(wù)器建立通信連接，通過生物特征采集模塊獲取生物特征數(shù)據(jù)，再通過通訊模塊將生物特征數(shù)據(jù)加密后以TCP/IP 協(xié)議通過遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街醒胝J證服務(wù)器；中央認證服務(wù)器將這些生物 特征數(shù)據(jù)與已存儲在服務(wù)器上的生物特征數(shù)據(jù)進行匹配來對這些生物特征持有 者進行身份認證，并根據(jù)認證結(jié)果向多生物特征網(wǎng)絡(luò)采集與控制終端發(fā)送控制指 令。本發(fā)明使一臺計算機以中央認證服務(wù)器的方式通過遠程網(wǎng)絡(luò)連接到具有指紋、 人臉、虹膜、視網(wǎng)膜多個生物特征采集設(shè)備。（）圖 311 專利 的示意圖2）如圖 312 所示，其是將射頻識別與生物特征識別技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)兩種認 證方式互補的智能認證終端系統(tǒng)，同時通過 RFID 技術(shù)和生物特征識別技術(shù)實現(xiàn) 可靠的執(zhí)行指令操作。操作者持有帶有權(quán)限信息的電子標簽，當(dāng)其對智能終端發(fā) 出操作指令后，射頻識別系統(tǒng)查找出該標簽對應(yīng)的權(quán)限信息和生物特征信息，通 過生物特征識別數(shù)據(jù)采集裝置對操作者進行生物特征識別，認證通過后再執(zhí)行操 作者發(fā)出的指令。這樣具有不同權(quán)限的操作者可以通過將電子標簽置于不同讀取 區(qū)域執(zhí)行不同的操作，認證過程及操作統(tǒng)一于一個終端。（）圖 312 專利 的示意圖3）如圖 313 所示，通過攝像頭進行人臉檢測并且跟蹤，獲得人臉圖像；提第 36 頁/共 43 頁示用戶做指定動作；根據(jù)所獲得的人臉圖像，通過多任務(wù)自編碼器進行人臉關(guān)鍵點檢測以及面部器官狀態(tài)的判定；多任務(wù)自編碼器進行人臉位置跟蹤，并通過一段時間的視頻判斷用戶是否做指定的動作，同時獲取用戶圖片；重復(fù)步驟 S2S4， 經(jīng)過預(yù)定時間后，根據(jù)用戶完成指定動作情況判斷活體檢測是否成功。通過多任 務(wù)自編碼器，可以自然的加入對指定各種動作的判斷，在不增加額外模型運算的 同時，能夠有效的防止活體檢測中的圖像及視頻攻擊。（）圖 313 專利 的示意圖 三星（SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD）專利分析對三星（SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD）的專利進行分析： TIABC=((人臉 or 面部 or 臉部 or 人像 or Face or facial or 刷臉)) ANDTIABC=(( 檢測 or 驗證 or 檢驗 or 判斷 or 識別 or 認證 or 判別 or Recognition or authentication or identify)) AND TIABC=((活體 or 生命體 or 生物 體 or 活人 or VITAL SIGN or “biometric authentication” or “l(fā)iving body”or 交 互式動作 or 人臉防偽 or 人臉防偽 or false face or 防欺騙 or 假人臉 or 真 實人)) and IPC=(G06K) and AP=(SAMSUNG or 三星)（2）專利數(shù)據(jù)分析如圖 314 所示，SAMSUNG