Detecting 3D mask attacks to a face recognition system is challenging. Although genuine faces and 3D face masks show significantly different remote photoplethysmography (rPPG) signals, rPPG-based face anti-spoofing methods often suffer from performance degradation due to unstable face alignment in the video sequence and weak rPPG signals. To enhance the rPPG signal in a motion-robust way, a landmark-anchored face stitching method is proposed to align the faces robustly and precisely at the pixel-wise level by using both SIFT keypoints and facial landmarks. To better encode the rPPG signal, a weighted spatial-temporal representation is proposed, which emphasizes the face regions with rich blood vessels. In addition, characteristics of rPPG signals in different color spaces are jointly utilized. To improve the generalization capability, a lightweight EfficientNet with a Gated Recurrent Unit (GRU) is designed to extract both spatial and temporal features from the rPPG spatial-temporal representation for classification. The proposed method is compared with the state-of-the-art methods on five benchmark datasets under both intra-dataset and cross-dataset evaluations. The proposed method shows a significant and consistent improvement in performance over other state-of-the-art rPPG-based methods for face spoofing detection.


翻译:检测人脸识别系统中的3D面具攻击具有挑战性。尽管真实人脸与3D面具在远程光电容积描记(rPPG)信号上存在显著差异,但基于rPPG的人脸反欺骗方法常因视频序列中的面部对齐不稳定及rPPG信号微弱而导致性能下降。为以运动鲁棒方式增强rPPG信号,提出一种基于地标锚定的面部拼接方法,该方法联合使用SIFT关键点和面部地标,在像素级实现稳健精准的面部对齐。为更好编码rPPG信号,提出一种加权时空表示,该表示强化了富含血管的面部区域。此外,联合利用不同颜色空间中rPPG信号的特征。为提升泛化能力,设计了一种集成门控循环单元(GRU)的轻量级EfficientNet,用于从rPPG时空表示中提取空间与时间特征进行分类。在五个基准数据集上,通过数据集内评估与跨数据集评估,将该方法与现有最优方法进行了比较。实验表明,该方法在基于rPPG的人脸欺骗检测中,相较于其他最优方法展现出显著且一致的性能提升。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
VIP会员
最新内容
驱动军事决策变革的顶尖人工智能指挥系统
专知会员服务
6+阅读 · 8月11日
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
10+阅读 · 8月10日
《战争中的大语言模型监管》
专知会员服务
12+阅读 · 8月10日
《边缘计算关键技术分析及美军作战实践应用》
边缘计算的军事应用
专知会员服务
12+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
13+阅读 · 8月8日
相关VIP内容
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员