人脸活体检测技术综述

张颜

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心

    摘  要：人脸识别技术已经应用于生活中的各个场景，但不法分子会利用照片、视频、3D面具等伪造人脸进行人脸识别，而人脸活体检测是抵御欺骗攻击的有效手段。本文在专利库中通过关键词、分类号、申请人等方式进行检索，以incoPat等工具进行统计，对全球人脸活体检测专利进行分析，为人脸活体检测技术的创新以及行业发展提供参考和借鉴。

关键词：人脸活体检测；专利分析；人脸识别；incoPat

一、引言

人脸识别具有方便快捷、远距离、零接触、低成本等优点，随着计算机技术和机器学习技术的发展，人脸识别技术越来越成熟，识别准确率越来越高。然而随着人脸识别技术在多种场景下的推广使用，越来越多的问题暴露出来。相比于其他生物特征，人脸识别的隐私性很差，如果没有妥善的保障机制，不法分子通过窃取他人包含人脸的照片或视频来冒充合法用户攻击人脸识别系统极易给合法用户造成损失。解决人脸活体检测这一问题，能够有效提升人脸识别相关系统的安全性和隐私性，对于人脸识别系统的推广具有重大意义。

二、人脸活体检测技术专利发展趋势分析

2.1、人脸活体检测专利竞争市场布局

图1显示了人脸活体检测技术全球专利申请量的地域分布，由图1可见，本领域排名前三位的国家为：中国、日本、美国。其中，人脸活体检测技术专利在中国的申请量在全球遥遥领先，占比达51.99%，说明中国是世界上该领域竞争最为激烈的国家，有着全世界最大的市场需求，具有世界上该领域最大的市场，各大公司都在中国进行专利布局；其次为日本、美国，是该领域的第二档次市场，在两国的申请量占比分别为12.92%、12.61%；在韩国的申请量占比为5.15%；该领域专利在欧洲国家申请的数据较少，这与欧洲国家在隐私方面较为保守的思想有关。

图1 全球专利申请公开国别

2.2、主要申请人分析

图2为全球申请量排名前10位的申请人，由该图可见，申请量排名靠前的申请人以企业居多，主要是因为该技术主要偏向于应用。其中，国内企业占了大多数，包括旷视（北京迈格威属于旷视）、腾讯、阿里巴巴、平安科技、oppo等，这些公司是我国在深度学习领域技术最强的几家公司。由于人脸活体检测技术主要应用在支付认证、考勤、硬件设备解锁等场景，上述公司的业务都涉及上述场景，在该技术领域竞争激烈。美国的intel，韩国的三星等国外知名公司在该领域也进行了专利布局。

图2 全球主要申请人分布

incoPat自身包含一套专利价值度评估体系，其选取业内常见的专利价值评估指标，从技术稳定性、技术先进性和包含范围三个维度综合衡量专利的价值度。本文利用上述专利价值统计分析功能，对人脸活体检测申请数量排名前10的公司的专利进行价值分析，如图3所示。

图3 排名前十申请人的专利价值图

如图3所示，在专利价值方面，阿里巴巴、intel、三星拥有最多价值为10分的专利，旷视、oppo则拥有更多价值为9分的专利，腾讯在该领域拥有高分专利相对于申请量的比例较低。平安科技则拥有的专利价值相对较低。

2.3、人脸活体检测技术专利主要技术及发展趋势

图4示出人脸活体检测技术全球专利申请IPC分布，从图中可以看出，相关领域主要集中在G部（物理）、A部（人类生活必需）和H部（电学），主要小组为G06K9/00、G06K9/62、G06F21/32等。人脸活体检测技术属于图像处理技术领域，采用摄像头等采集视频或图像。主要通过算法或硬件改进两个方向来得到更好的结果，其中硬件改进方向明显少于算法方向的改进。

图4 专利申请IPC分布

五、总结

目前，国内的人脸活体检测技术快速发展，基于面部生理特征的检测方式友好方便，检测准确率高，得到了广泛的应用。目前国内的企业在该领域加大研发力度，无论是专利数量还是质量，都已超过国外公司。本文从专利的角度分析了人脸活体检测领域的专利发展趋势，希望给人脸活体检测领域提供参考和借鉴。

人脸识别在日常生活中具有普遍的应用，人脸活体检测占据了越来越重要的作用，随着传感器、深度学习等相关技术的发展，相信人脸活体检测的方式会越来越多样化，检测技术会越来越方便快捷，准确率也会越来越高，为人脸识别技术在金融、安全等领域的使用保驾护航。