活体检测，是指计算机判别检测的人脸是真实的人脸，还是伪造的人脸攻击，比如合法用户图片、提前拍摄的视频等。
人脸活体检测关键技术
资料来源：欧冠杯腾讯视频整理
传统方法将其视为一个“活体”VS“假体”的二分类问题，当然也可看成多分类问题，如真人、图片攻击、视频回放攻击、面具攻击等）的手段和技术，为人脸识别应用增加安全性和可靠性，是生物特征识别在安全领域应用的关键技术之一，已成为学术界和工业界开始加强人脸防攻击技术的研究重点。
攻击与反攻击方法简要分类
欺骗 | 反欺骗 | 隐患 | 升级 | 备注 |
图片：具体包括使用合法用户的纸质打印照片、彩色打印照片、手机里保存的照片等 | 交互动作活体检测：指定动作 | 将图片抠掉眼睛嘴巴，做指定动作 | 抠眼抠嘴巴的伪造一般很劣质，不足以对算法造成攻击 | 深度摄像头 |
视频：提前录制的视频回放，包含眨眼、转头、张嘴等动作指令欺骗 | 使用屏幕播放视频，画面质量会下降，出现摩尔纹 | 换用高清屏幕 | 仍会有反光、倒影问题，且画面总有模糊、失真，可从这些角度反欺骗 | 深度摄像头 |
立体面具：简单的塑料面具 | 与人皮肤材质相差较大，使用纹理特征识别 | 进一步升级，如乳胶、硅胶、3D打印面具等 | 外观和皮肤较为接近，但材料表面反射率与皮肤还是不同 | - |
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除上述反欺骗方法，还有静默活体检测、红外活体检测、获取生物信号（心率等）、光流法、深度摄像头、语音指令配合等。
其他反欺骗方法及概述
反欺骗方法 | 具体概述 |
静默活体检测 | 相对于动态活体检测方法，静默活体检测是指，不需要用户做任何动作，自然面对摄像头3、4秒钟即可。由于真实人脸并不是绝对静止的，存在微表情，如眼皮眼球的律动、眨眼、嘴唇及周边面颊的伸缩等，可通过此类特征反欺骗。 |
红外活体检测 | 利用额外设备红外摄像头不管是可见光还是红外光，其本质都是电磁波。我们最终看到的图像长什么样，与材质表面的反射特性有关。真实的人脸和纸片、屏幕、立体面具等攻击媒介的反射特性都是不同的，所以成像也不同，而这种差异在红外波反射方面会更加明显，比如说，一块屏幕在红外成像的画面里，就只有白花花的一片，连人脸都没了，攻击完全不可能得逞。 |
光流法 | 利用图像序列中的像素强度数据的时域变化和相关性来确定各自像素位置的“运动”，从图像序列中得到各个像素点的运行信息，采用高斯差分滤波器、LBP特征和支持向量机进行数据统计分析。同时，光流场对物体运动比较敏感，利用光流场可以统一检测眼球移动和眨眼。这种活体检测方式可以在用户无配合的情况下实现盲测。 |
3D摄像头 | 拍摄人脸,得到相应的人脸区域的3D数据,并基于这些数据做进一步的分析, 最终判断出这个人脸是来自活体还是非活体。这里非活体的来源是比较广泛的,包括手机和Pad等介质的照片和视频、各种打印的不同材质的照片（包含各种情形的弯曲、折叠、剪裁、挖洞等情形）等。关键是，基于活体和非活体的3D人脸数据，如何选择最具有区分度的特征来训练分类器，利用训练好的分类器来区分活体和非活体。 |
深度摄像头 | 深度摄像头除了能够获取平面图像以外，还可以获得拍摄对象的深度信息，也就是三维的位置和尺寸信息，使得整个计算系统获得环境和对象的三维立体数据。 |
语音指令 | 语音指令就是通过语音来完成一些常规操作，如启动某个应用，打开或关闭飞行模式等，随着智能助理Cortana的推出，语音操作的重要地位也逐渐显现。若能在应用程序中提供适当的语音操作支持，不仅能够提升应用的用户体验，也给用户的使用带来不少便捷。 |
获取生物信号（心率等） | 生物信号可反映生物体的生命活动状态，因此，生物信号的采集与处理是生物科学研究的重要手段之一。 生物信号的表现形式具有多样性，如：既有物理的声、光、电、力等类的变化；又有化学的浓度、气体分压、PH等的变化，其特 |
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欧冠杯腾讯视频发布的《2021-2027年欧冠杯活体检测行业市场深度分析及投资前景趋势报告》显示：从申请趋势来看，2013年后人脸活体检测专利申请量整体进入稳步上升阶段，2017-2019年随着3D结构光、IR双目红外等非配合式检测技术的发展,人脸活体检测领域的技术创新更加活跃，2018年全球人脸活体检测专利申请量941项，达到2010年以来的峰值；2019年全球人脸活体检测专利申请量891项；2020年全球人脸活体检测专利申请量439项。
2010-2020年全球人脸活体检测专利申请量
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从人脸活体检测专利授权量来看，2011-2018年全球人脸活体检测专利授权量逐年增长，2019年稍有下降，人脸活体检测专利授权量164项，同比下降30.51%；2020年全球人脸活体检测专利授权量67项，同比下降59.15%。
2010-2020年全球人脸活体检测专利授权量
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由于设备与成本等原因，目前市场上采用配合式活体检测与非配合式活体检测，但以配合式活体检测为主，但非配合式活体检测具有巨大优势，是未来发展的方向。
配合式活体检测与非配合式活体检测的定义及特点
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从专利技术分布来看，非配合式脸活体检测专利技术占48%；配合式脸活体检测专利技术占52%，可以预见虽然点头、眨眼等配合式人脸活体检测技术发展早。应用更多，但未来的创新发展大方向依然是更方便、快捷的非配合式无感检测技术。
人脸活体检测专利技术分布
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从活体检测的数据采集方式来看，目前出于成本考虑，大部分仍采用普通摄像方式，占比高达74%；3D摄像占17%；红外摄像只占9%。
人脸活体检测数据采集方式分布
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目前主要研究机构有OULU大学（有多篇论文）、MSU（多篇论文Department of Computer Science and Engineering，Michigan State University）、HKBU（和OULU合作）、IDIAP（提供了很多数据集）、国内（旷视、百度、商汤、虹软等都有提供）。
全球人脸活体检测专利中，欧冠杯以55%的占比排在首位，其次美、日、韩也是该项关键技术的主要创新国家。欧冠杯人脸识别活体检测专利数量2590项，占55%；其次是美国，人脸识别活体检测专利数量1021项，占22%，第三是日本，人脸识别活体检测专利数量594项，占13%；第三是韩国，人脸识别活体检测专利数量184项，占4%。
全球人脸识别活体检测专利地区分布
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欧冠杯人脸活体检测相关专利数量TOP10专利申请人分别是OPPO、商汤、旷视、阿里巴巴、腾讯、迈格威、创新先进技术、平安科技、百度、奥比中光，人脸活体检测相关专利数量分别为172项、102项、100项、96项、81项、72项、65项、55项、30项、27项。
欧冠杯人脸活体检测相关专利数量TOP10专利申请人
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美国人脸活体检测相关专利数量TOP10专利申请人分别是英特尔、黑金币、眼验、眼锁、VERIDIUM IP LIMITED、高通、皇家飞利浦、先进元素科技、MAY专利、三星电子，人脸活体检测相关专利数量分别为158项、89项、46项、31项、25项、25项、19项、13项、13项、13项。
美国人脸活体检测相关专利数量TOP10专利申请人
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日本人脸活体检测相关专利数量TOP10专利申请人分别是索尼东芝、卡西欧、日本电气、松下、夏普、精工爱普生、富士通、智慧碟、柯尼卡，相关专利数量分别为38项、36项、34项、30项、21项、20项、19项、19项、16项、14项。
日本人脸活体检测相关专利数量TOP10专利申请人
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韩国人脸活体检测相关专利数量TOP10专利申请人分别是三星、顶点科技、CRUCIAL TRAK INC、LEE CHUNG JONE、现代、韩国电子、LG电子、比兹摩德莱恩、KIM HYUN MIN、延世大学，脸活体检测相关专利数量分别为66项、11项、11项、9项、5项、5项、5项、4项、4项、3项。
韩国人脸活体检测相关专利数量TOP10专利申请人
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2021-2027年欧冠杯活体检测行业市场深度分析及投资前景趋势报告
《2021-2027年欧冠杯活体检测行业市场深度分析及投资前景趋势报告》共十四章，包含2021-2027年活体检测行业投资机会与风险，活体检测行业投资战略研究，研究结论及投资建议等内容。
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