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GB/T 41987-2022

基本信息

标准号: GB/T 41987-2022

中文名称:公共安全 人脸识别应用 防假体呈现攻击测试方法

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Public security—Face recognition applications—Test methods for presentation attack detection with fake face

标准状态:现行

发布日期:2022-10-12

实施日期:2023-05-01

出版语种:简体中文

下载格式:.pdf .zip

下载大小:2236585

相关标签: 公共安全 人脸识别 应用 假体 呈现 测试方法

标准分类号

标准ICS号:环保、保健与安全>>13.310犯罪行为防范

中标分类号:综合>>社会公共安全>>A91安全防范报警系统

关联标准

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:16页

标准价格:31.0

相关单位信息

起草人:李子青、雷震、侯鸿川、姚若光、杨春林、林冠辰、谢剑斌、卢玉华、戎玲、田强、王贤良、苏楠、马原

起草单位:中国科学院自动化研究所、西湖大学、公安部第一研究所、广州像素数据技术股份有限公司、北京眼神智能科技有限公司、支付宝(中国)网络技术有限公司、国防科技大学、公安部第三研究所、北京中盾安信科技发展有限公司、北京海鑫科金高科技股份有限公司、清华大学等

归口单位:全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC 100)

提出单位:全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC 100)

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

主管部门:全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC 100)

标准简介

本文件描述了公共安全人脸识别应用中防假体呈现攻击的测试方法。本文件适用于公共安全人脸识别系统防人脸完整照片、人脸抠洞照片、人脸去背景照片、人脸电子照片、人脸视频、仿真人脸面具、仿真人脸头模等攻击方式的测试。


标准图片预览






标准内容

ICS 13.310
CCS A 91
中华人民共和国国家标准
GB/T 41987—2022
公共安全
,人脸识别应用
防假体呈现攻击测试方法
Public security—Face recognition applications-Test methods for presentation attack detection with fake face2022-10-12发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-05-01实施
GB/T41987—2022
2规范性引用文件
3术语和定义
4测试方法
附录A(规范性)
参考文献
假体人脸测试样本基本要求
GB/T 41987—2022
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则可第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)提出并归口。本文件起草单位:中国科学院自动化研究所、西湖大学、公安部第一研究所、广州像素数据技术股份有限公司、北京眼神智能科技有限公司、支付宝(中国)网络技术有限公司、国防科技大学、公安部第三研究所、北京中盾安信科技发展有限公司、北京海鑫科金高科技股份有限公司、清华大学、北京澎思科技有限公司。
本文件主要起草人:李子青、雷震、侯鸿川、姚若光、杨春林、林冠辰、谢剑斌、卢玉华、戎玲、田强、王贤良、苏楠、马原。
1范围
公共安全人脸识别应用
防假体呈现攻击测试方法
本文件描述了公共安全人脸识别应用中防假体呈现攻击的测试方法。GB/T41987—2022
本文件适用于公共安全人脸识别系统防人脸完整照片、人脸抠洞照片、人脸去背景照片、人脸电子照片、人脸视频、仿真人脸面具、仿真人脸头模等攻击方式的测试。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T41786一2022公共安全生物特征识别术语3术语和定义
GB/T41786一2022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
假体人脸fakeface
人脸仿制品。
注:包括人脸照片、人脸视频、仿真人脸面具、仿真人脸头模等。3.2
金liveface
活体人脸
有生命的真实人脸。
4测试方法
4.1概述
人脸防假体攻击测试的光照环境分室内、半室外和室外3种场景,测试样本包括人脸完整照片、人脸抠洞照片、人脸去背景照片、人脸电子照片、人脸视频、仿真人脸面具和仿真人脸头模。4.2环境条件
测试过程中环境光线的要求如下室内环境模拟:采用D50光源,均匀光照,光照强度不小于3001x,不大于30001x。a)
b)半室外环境(侧光、逆光、顺光)模拟:采用卤素灯,采用全光谱普通照度计测量,调整光源与测试对象的距离,使测试对象所在区域光照强度不小于30001x,且小于100001x。不同光照环境下光源、测试对象和摄像机三者位置关系如图1所示。在侧光条件下,摄像机、测试对象和光源位置成90°;在逆光和顺光条件下,摄像机、测试对象和光源位置在一条直线上。1
GB/T41987—2022
室外环境(侧光、逆光、顺光)模拟:采用卤素灯,采用全光谱普通照度计测量,调整光源与测试对象的距离,使测试对象所在区域光照强度不小于100001x,且小于1000001x。不同光照环境下光源、测试对象和摄像机三者位置关系如图1所示。在侧光条件下,摄像机、测试对象和光源位置成90°;在逆光和顺光条件下,摄像机、测试对象和光源位置在一条直线上。摄像机
摄像机
摄像机
b)逆光
标引序号说明:
测试对象和摄像机距离,取值范围是0.4m~1m。图1
光照环境搭建示意图
4.3测试样本选取
c)顺光
活体人脸测试对象不少于10人,男女比例1:1。测试过程中,根据眼镜佩戴情况分为无眼镜、佩戴普通眼镜、佩戴黑框眼镜3种场景,根据表情分为中性表情和微笑表情,每人共计6种不同组合。假体人脸测试样本基本要求应符合附录A的规定。在假体测试样本中,男女比例1:1;年龄在16岁~60岁的占80%,小于16岁的占10%,大于60岁的占10%。测试样本类别和样本选取数量要求应符合表1的规定。假体人脸身份信息无需与活体人脸一一对应。2
假体人脸样本类型
人脸完整照片
人脸抠洞照片
人脸去背景照片
人脸电子照片
人脸视频
仿真人脸面具
仿真人脸头模
4.4活体人脸检测测试
表1假体人脸测试样本选取
数量要求
GB/T41987—2022
取自200个不同对象的人脸完整照片200张,每人1张,打印在纸上取自200个不同对象的人脸完整照片200张,每人1张,打印在纸上,并对相关区域进行剪除处理
取自200个不同对象的人脸完整照片200张,每人1张,打印在纸上,并将背景区域剪除
取自200个不同对象的人脸完整照片200张,每人1张,全屏显示在电子屏幕上取自50个不同对象的人脸视频50段,每人1段制作取自10个不同对象的20个仿真人脸面具,每个对象包括抠眼和不抠眼两种面具
制作10个不同对象的仿真人脸头模按4.2要求设置相应环境,测试对象面对摄像机,摄像机采集得到的正面人脸图像两眼间距不小于60像素。人脸水平转动士90°,转动过程中俯仰角不大于士30°,倾斜角不大于士20°,人脸从一90°到90°转动一次耗时1.5S~3S。重复“正面脸-→左侧脸→正面脸→右侧脸-→正面脸”动作3次,记为一次测试过程。若一次测试过程中系统输出一次以上活体信号,则判定系统正确检测出活体。每种光照环境下,根据眼镜种类(无眼镜、普通眼镜、黑框眼镜)和表情变化(中性表情、微笑表情),每个测试对象进行6种不同组合的测试,每个组合进行10次以上测试。4.5人脸防假体攻击测试
4.5.1人脸照片
4.5.1.1人脸完整照片
按4.2要求设置相应环境,将纸质打印的人脸完整照片依次正面展示在摄像机前,且正面人脸图像两眼间距不小于60像素。测试分为有边框和无边框两种场景。在有边框情况下,摄像机采集得到的正面人脸图像包含照片边框;在无边框情况下,摄像机采集得到的正面人脸图像不包含照片边框。依次将照片沿其竖直轴左右转动,转动幅度不小于土30°,沿其水平轴上下转动,转动幅度不小于土20°,重复上述动作3次,记为一次测试过程。若一次测试过程中系统输出一次或一次以上活体信号,则判定系统防人脸完整照片攻击失败。每种光照环境下,每张人脸完整照片至少进行一次测试。4.5.1.2人脸抠洞照片
按4.2要求设置相应环境,将人脸报洞照片紧贴人脸,正面展示在摄像机前,摄像机采集得到的正面人脸图像两眼间距不小于60像素。依次将照片沿其竖直轴左右转动,转动幅度不小于土30°,沿其水平轴上下转动,转动幅度不小于士20°,重复上述动作3次,记为一次测试过程。若一次测试过程中系统输出一次或一次以上活体信号,则判定系统防人脸洞照片攻击失败。每种光照环境下,每张人脸抠洞照片至少进行一次测试。
GB/T41987—2022
4.5.1.3人脸去背景照片
按4.2要求设置相应环境,将人脸去背景照片正面展示在摄像机前,摄像机采集得到的正面人脸图像两眼间距不小于60像素。依次将照片沿其竖直轴左右转动,转动幅度不小于土30°,沿其水平轴上下转动,转动幅度不小于士20°,重复上述动作3次,记为一次测试过程。若一次测试过程中系统输出一次或一次以上活体信号,则判定该次测试中,系统防人脸去背景照片攻击失败。每种光照环境下,每张人脸去背景照片至少进行一次测试。4.5.1.4人脸电子照片
按4.2要求设置相应环境,将人脸电子照片全屏显示在电子设备上(手机、平板电脑、显示器等),依次正面展示在摄像机前,且正面人脸图像两眼间距不小于60像素。电子设备分辨率不低于1920×1080像素、刷新频率不低于60Hz。测试分为有边框和无边框两种场景。在有边框情况下,摄像机采集得到的正面人脸图像包含设备边框;在无边框情况下,摄像机采集得到的正面人脸图像不包含设备边框。依次将电子设备沿其竖直轴左右转动,转动幅度不小于土30°,沿其水平轴上下转动,转动幅度不小于土20,重复上述动作3次,记为一次测试过程。若一次测试过程中系统输出一次或一次以上活体信号,则判定该次测试中,系统防人脸电子照片攻击失败。每种光照环境下,每张人脸电子照片至少进行一次测试。
4.5.2人脸视频
按4.2要求设置相应环境,将分辨率不低于1920×1080像素、刷新频率不低于60Hz的显示设备正面展示在摄像机前。测试分为有边框和无边框两种场景。在有边框情况下,摄像机捕获画面包含设备边框;在无边框情况下,摄像机捕获画面不包含设备边框。依次播放全部人脸视频,摄像机采集得到的正面人脸图像两眼间距不小于60像素。视频内容从开始到结束记为一次测试过程。若测试过程中系统输出一次或一次以上活体信号,则判定该次测试中,系统防人脸视频攻击失败。每种光照环境下,每个人脸视频测试一次。
4.5.3仿真人脸面具
按4.2要求设置相应环境,测试仿真人脸面具攻击时,分无眼镜、佩戴普通眼镜、佩戴黑框眼镜3种场景。测试人员依次戴上测试用仿真人脸面具,并佩戴相应眼镜或不佩戴眼镜,面对摄像机,摄像机采集得到的正面人脸图像两眼间距不小于60像素。人脸水平转动士90°,转动过程中俯仰角不超过土30°,倾斜角不超过土20°,人脸从一90°到90°转动一次耗时1.5s~3S。重复“正面脸→左侧脸→正面脸→右侧脸→正面脸”动作3次,记为一次测试过程。若一次测试过程中系统输出一次或一次以上活体信号,则判定该次测试中,系统防仿真人脸面具攻击失败。每种光照环境下,每个仿真人脸面具在3种眼镜佩戴方式下各进行10次以上测试。4.5.4仿真人脸头模
按4.2要求设置相应环境,测试仿真人脸头模攻击时,分无眼镜、佩戴普通眼镜、佩戴黑框眼镜3种场景。将头模在佩戴相应眼镜或不佩戴眼镜的情况下,正面展示在摄像机前,摄像机采集得到的正面人脸图像两眼间距不小于60像素。人脸水平转动士90°转动过程中俯仰角不超过士30°,倾斜角不超过土20°,人脸从一90°到90°转动一次耗时1.5s~3S。重复“正面脸→左侧脸→正面脸→右侧脸→正面脸”动作3次,记为一次测试过程。若一次测试过程中系统输出一次或一次以上活体信号,则判定该次测试中,系统防仿真人脸头模攻击失败。每种光照环境下,每个仿真人脸头模在3种眼镜佩戴方式下各进行10次以上测试。
4.6测试结果统计
4.6.1活体人脸正确检测率
按公式(1)计算得到活体人脸正确检测率,用百分数表示。L
式中:www.bzxz.net
活体人脸正确检测率;
活体人脸正确检测次数;
活体人脸测试次数。
4.6.2防人脸照片攻击失败率
×100%
GB/T41987—2022
·(1)
人脸照片包括人脸完整照片、人脸抠洞照片、人脸去背景照片和人脸电子照片。按公式(2)计算得到防人脸照片攻击失败率,用百分数表示。F,
式中:
F,———防人脸照片攻击失败率;P1---—防人脸照片攻击失败次数;P
一防人脸照片攻击测试次数。
4.6.3防人脸视频攻击失败率
×100%
按公式(3)计算得到防人脸视频攻击失败率,用百分数表示。F2
式中:
F2————防人脸视频攻击失败率;V—防人脸视频攻击失败次数;
防人脸视频攻击测试次数。
4.6.4防仿真人脸面具攻击失败率V
按公式(4)计算得到防仿真人脸面具攻击失败率,用百分数表示。F3
式中:
F:——防仿真人脸面具攻击失败率;M—防仿真人脸面具攻击失败次数;M--防仿真人脸面具攻击测试次数,4.6.5防仿真人脸头模攻击失败率M
按式(5)计算得到防仿真人脸头模攻击失败率,用百分数表示。F4
·(2)
(3)
(4)
(5)
GB/T419872022
式中:
F4—防仿真人脸头模攻击失败率;T1——防仿真人脸头模攻击失败次数;T——防仿真人脸头模攻击测试次数。4.7
测试结果说明
活体人脸正确检测率越高,表明系统正确检测活体人脸的能力越强。防人脸照片攻击失败率、防人脸视频攻击失败率、防仿真人脸面具攻击失败率、防仿真人脸头模攻击失败率越低,表明系统相应的抵御人脸照片、人脸视频、仿真人脸面具、仿真人脸头模攻击的能力越强6
A.1人脸完整照片
附录A
(规范性)
假体人脸测试样本基本要求
打印纸张尺寸为25.4cm×30.48cm。纸张类型采用相纸和胶版纸,打印方式包括激光打印和喷墨打印。GB/T41987—2022
采用全幅打印的彩色照片和黑白照片,打印分辨率为300dpi。人脸图像应清晰,光照均匀且无阴影。数字相片像素规格应符合图A.1的规定,图A.1中l3和14像素数不能同时满足要求时,优先保证1不小于1656像素。
单位为像素
标引序号说明:
图像宽度;
图像高度;
人脸两眼之间的距离;
一眼晴所在位置距图像下边沿距离;
头顶发迹距图像上边沿距离,
828±56
≥1656
图A.1人脸数字相片像素规格
A.2人脸洞照片
56~168
将满足图A.1规格的人脸完整照片的眼晴、鼻子、嘴巴区域剪除,剪除面积不超过脸部区域的50%。人脸报洞照片示意图如图A.2所示。7
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