Учёные РФ разработали быстрый метод обнаружения подделок для биометрических систем

Ученые Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» Российской академии наук (ФИЦ ИУ РАН) и Московского физико-технического института разработали метод детектирования подделок (спуфинга) в мобильных системах распознавания по лицу с помощью штатной стереокамеры. По сравнению с аналогами он работает быстрее, что позволит применять данный метод в биометрических системах, сообщается во вторник на сайте РАН.

Технология распознавания по лицу получила распространение в разных областях — от крупномасштабных систем видеонаблюдения до мобильных устройств. Однако распознавание лиц уязвимо по отношению к спуфингу — ситуации, в которой один человек или программа успешно маскируется под другую путем фальсификации данных. Множество систем распознавания лиц используют изображения в видимом диапазоне, что позволяет осуществлять спуфинг-атаку на такую систему при помощи качественной фотографии, показываемой на цифровом экране или распечатанной на принтере высокого разрешения.

«Тестирование показало, что предложенный метод определения спуфинг-атак в мобильных системах распознавания по лицу с применением пары камер с малым стереобазисом достигает высоких показателей точности детектирования подделок, сравнимых с точностью описанных в современной литературе аналогичных подходов. От известных аналогов предлагаемый метод отличается малым временем выполнения на современных мобильных процессорах (не дольше 65 мс на одном ядре процессора Qualcomm Snapdragon 888), поэтому он может быть применен для детектирования подделок в биометрических системах с малыми вычислительными ресурсами», — говорится в сообщении.

Российским ученым удалось создать алгоритм определения «живости» лица с применением сверточной нейронной сети, обученной на парах изображений штатной стереокамеры мобильного устройства. Для работы предлагаемого метода нужна пара изображений, на которых лицо содержится целиком.

По величинам смещений соответственных пикселей между левым и правым изображениями стереопары составляется карта глубины. Отличия плоских подделок от настоящих лиц, как отмечают авторы работы, содержатся в особенностях карты глубины вокруг лицевой области: у настоящего лица в этой области присутствует резкий перепад по отношению к заднему плану и плавные перепады на переднем плане, а у поддельного перепад к фону и на переднем плане отсутствует.

Свой метод ученые успешно протестировали на наборах стереоизображений как общедоступных, так и собранных вручную. Полученные фотографии частично были использованы для создания изображений подделок следующих типов: распечатка лица, лицо на экране высокого разрешения и лицо на небольшом дисплее мобильного устройства. Всего база изображений включала 43 721 настоящее лицо, снятое при разных условиях освещенности и расстояниях до стереокамер, и 12 221 подделку.