面部面罩已成为减少Covid-19传输的主要方法之一。这使得面部识别（FR）成为一个具有挑战性的任务，因为掩模隐藏了几个面孔的鉴别特征。此外，面部呈现攻击检测（PAD）至关重要，以确保FR系统的安全性。与越来越多的蒙面的FR研究相比，尚未探索面部遮蔽攻击对垫的影响。因此，我们提出了与戴上面具的主题和攻击的真正面罩的新型攻击，以反映当前的现实情况。此外，本研究通过在不同的实验设置下使用七种最新的垫算法来研究屏蔽攻击对垫性能的影响。我们还评估FR系统漏洞屏蔽攻击。实验表明，真正掩盖的攻击对FR系统的操作和安全构成了严重威胁。

戴着面具已被证明是防止SARS-COV-2冠状病毒传播最有效的方法之一。然而，佩戴掩模对不同的面部识别任务构成挑战，并提高了关于掩蔽面部呈现检测（焊盘）的性能的担忧。面向面膜面板面临的主要问题是错误分类的Bona Fide掩盖面，错误分类的部分攻击（由真实面具覆盖）。这项工作通过提出考虑部分攻击标签来监督垫模型培训的方法，以及区域加权推理，通过改变对不同面部区域的关注来进一步改善垫性能的方法来解决这些问题。我们所提出的方法与特定网络架构没有直接链接，因此可以直接纳入任何常见或定制设计的网络。在我们的工作中，选择了两个神经网络（DeepPixbis和MixfaceNet）作为骨干。在协作实际掩模攻击（CRMA）数据库上证明了实验。我们所提出的方法通过减少面向遮阳面时的缺点来优于CRMA数据库中的建立的焊盘方法。此外，我们提出了一个详细的逐步消融研究，指出了所提出的概念对整体垫性能的个人和联合益处。

面部表现攻击检测（PAD）对于保护面部识别（FR）应用程序至关重要。 FR性能已被证明对某些人口统计学和非人口统计学组是不公平的。但是，面部垫的公平性是一个研究的问题，这主要是由于缺乏适当的注释数据。为了解决此问题，这项工作首先通过组合几个知名的PAD数据集，在其中提供了七个人类宣传的属性标签，从而提出了一个组合的注释数据集（CAAD-PAD）。然后，这项工作通过研究我们的CAAD-Pad上的四个面部垫方法，全面分析了一组面垫的公平及其与培训数据的性质和操作决策阈值分配（ODTA）的关系。同时代表垫子的公平性和绝对垫性能，我们引入了一种新颖的指标，即准确性平衡公平（ABF）。关于CAAD-PAD的广泛实验表明，训练数据和ODTA会引起性别，遮挡和其他属性组的不公平性。基于这些分析，我们提出了一种数据增强方法Fairswap，该方法旨在破坏身份/语义信息和指南模型以挖掘攻击线索而不是与属性相关的信息。详细的实验结果表明，Fairswap通常可以提高垫子性能和面部垫的公平性。

面部演示攻击检测（PAD）由于欺骗欺骗性被广泛认可的脆弱性而受到越来越长。在2011年，2013年，2017年，2019年，2020年和2021年与主要生物识别和计算机视觉会议结合的八个国际竞赛中，在八个国际竞赛中评估了一系列国际竞争中的八种国际竞争中的艺术状态。研究界。在本章中，我们介绍了2019年的五个最新竞赛的设计和结果直到2021年。前两项挑战旨在评估近红外（NIR）和深度方式的多模态设置中面板的有效性。彩色相机数据，而最新的三个竞争专注于评估在传统彩色图像和视频上运行的面部垫算法的域和攻击型泛化能力。我们还讨论了从竞争中吸取的经验教训以及领域的未来挑战。

随着在我们日常生活中的面部识别系统的部署增加，面部呈现攻击检测（PAD）在保护面部识别系统中吸引了很多关注并发挥着关键作用。尽管通过在数据集中的手工制作和基于深度学习的方法方面取得了巨大表现，但在处理看不见场景时的性能下降。在这项工作中，我们提出了一种双流卷积神经网络（CNNS）框架。一个流适应四种学习频率滤波器，以学习频域中的特征，这些功能域不太受传感器/照明的变化的影响。另一个流利用RGB图像来补充频域的特征。此外，我们提出了分层关注模块集成，通过考虑CNN的不同层中的深度特征的性质，在不同阶段中加入来自两个流的信息。在数据集内和交叉数据集设置中评估所提出的方法，结果表明，我们所提出的方法在与最先进的最先进的最新的大多数实验装置中提高了最平移，包括明确为域适应设计的方法/换档问题。我们成功证明了我们提出的垫解决方案的设计，在一步的融合研究中，涉及我们所提出的学习频率分解，我们的分层注意模块设计和使用的损耗功能。培训码和预先接受训练的型号是公开发布的

由于Covid-19的情况，面部面具已成为我们日常生活的主要部分。在许多公共场所佩戴嘴巴保护是在许多公共场所的授权，以防止Covid-19病毒的传播。然而，面部面罩影响人脸识别的性能，因为覆盖了大面积的面积。穿着面罩在协作环境中穿着面罩对面部识别系统的不同部件的影响是仍然被全面研究的问题。这项工作研究首次通过利用不同自然的人的面部图像质量评估方法佩戴面部掩模对面部图像质量的影响。这旨在更好地了解面部掩模对整个系统的脸部识别操作的影响。此外，我们进一步研究了模拟掩模对面部图像效用的影响与真实面罩相比。我们讨论了对面部图像质量的掩模效果与自动系统和人类专家面临的面部验证性能之间的相关性，表明这两个因素之间的一致趋势。通过在没有掩盖面上的综合产生数字面部面罩，在包含（1）覆盖面，（2）真实面罩和（3）模拟面罩的数据库上进行评估。最后，提供了对所选质量评估方法集的质量得分的面积的视觉解释，以便更深入地了解掩蔽和非掩盖面中的网络决策的差异以及其他变化。

The emergence of COVID-19 has had a global and profound impact, not only on society as a whole, but also on the lives of individuals. Various prevention measures were introduced around the world to limit the transmission of the disease, including face masks, mandates for social distancing and regular disinfection in public spaces, and the use of screening applications. These developments also triggered the need for novel and improved computer vision techniques capable of (i) providing support to the prevention measures through an automated analysis of visual data, on the one hand, and (ii) facilitating normal operation of existing vision-based services, such as biometric authentication schemes, on the other. Especially important here, are computer vision techniques that focus on the analysis of people and faces in visual data and have been affected the most by the partial occlusions introduced by the mandates for facial masks. Such computer vision based human analysis techniques include face and face-mask detection approaches, face recognition techniques, crowd counting solutions, age and expression estimation procedures, models for detecting face-hand interactions and many others, and have seen considerable attention over recent years. The goal of this survey is to provide an introduction to the problems induced by COVID-19 into such research and to present a comprehensive review of the work done in the computer vision based human analysis field. Particular attention is paid to the impact of facial masks on the performance of various methods and recent solutions to mitigate this problem. Additionally, a detailed review of existing datasets useful for the development and evaluation of methods for COVID-19 related applications is also provided. Finally, to help advance the field further, a discussion on the main open challenges and future research direction is given.

已经广泛地研究了使用虹膜和围眼区域作为生物特征，主要是由于虹膜特征的奇异性以及当图像分辨率不足以提取虹膜信息时的奇异区域的使用。除了提供有关个人身份的信息外，还可以探索从这些特征提取的功能，以获得其他信息，例如个人的性别，药物使用的影响，隐形眼镜的使用，欺骗等。这项工作提出了对为眼部识别创建的数据库的调查，详细说明其协议以及如何获取其图像。我们还描述并讨论了最受欢迎的眼镜识别比赛（比赛），突出了所提交的算法，只使用Iris特征和融合虹膜和周边地区信息实现了最佳结果。最后，我们描述了一些相关工程，将深度学习技术应用于眼镜识别，并指出了新的挑战和未来方向。考虑到有大量的眼部数据库，并且每个人通常都设计用于特定问题，我们认为这项调查可以广泛概述眼部生物识别学中的挑战。

变形攻击是一种表现攻击的一种形式，近年来引起了人们越来越多的关注。可以成功验证变形图像到多个身份。因此，此操作提出了与旅行或身份文件的能力有关的严重安全问题，该文件被证实属于多个人。以前的作品涉及了变形攻击图像质量的问题，但是，主要目标是定量证明产生的变形攻击的现实外观。我们认为，与真正的样品相比，变形过程可能会影响面部识别（FR）中的感知图像质量和图像实用程序。为了研究这一理论，这项工作对变形对面部图像质量的影响进行了广泛的分析，包括一般图像质量度量和面部图像实用程序测量。该分析不仅限于单个变形技术，而是使用十种不同的质量度量来研究六种不同的变形技术和五个不同的数据源。该分析揭示了变形攻击的质量得分与通过某些质量度量测量的真正样品的质量得分之间的一致性。我们的研究进一步建立在这种效果的基础上，并研究基于质量得分进行无监督的变形攻击检测（MAD）的可能性。我们的研究探索了intra和数据库间的可检测性，以评估这种检测概念在不同的变形技术和真正的源源源上的普遍性。我们的最终结果指出，一组质量措施（例如岩石和CNNIQA）可用于执行无监督和普遍的MAD，正确的分类精度超过70％。

最近，面部生物识别是对传统认证系统的方便替代的巨大关注。因此，检测恶意尝试已经发现具有重要意义，导致面部抗欺骗〜（FAS），即面部呈现攻击检测。与手工制作的功能相反，深度特色学习和技术已经承诺急剧增加FAS系统的准确性，解决了实现这种系统的真实应用的关键挑战。因此，处理更广泛的发展以及准确的模型的新研究区越来越多地引起了研究界和行业的关注。在本文中，我们为自2017年以来对与基于深度特征的FAS方法相关的文献综合调查。在这一主题上阐明，基于各种特征和学习方法的语义分类。此外，我们以时间顺序排列，其进化进展和评估标准（数据集内集和数据集互联集合中集）覆盖了FAS的主要公共数据集。最后，我们讨论了开放的研究挑战和未来方向。

本章的主要范围是作为面部介绍攻击检测的介绍，包括过去几年的关键资源和领域的进步。下一页呈现了面部识别系统可以面对的不同演示攻击，其中攻击者向传感器提供给传感器，主要是相机，呈现攻击仪器（PAI），这通常是照片，视频或掩码，试图冒充真正的用户。首先，我们介绍了面部识别的现状，部署水平及其挑战。此外，我们介绍了面部识别系统可能暴露的漏洞和可能的攻击，表明呈现攻击检测方法的高度重要性。我们审核不同类型的演示攻击方法，从更简单到更复杂，在哪个情况下它们可能是有效的。然后，我们总结了最受欢迎的演示文稿攻击检测方法来处理这些攻击。最后，我们介绍了研究界使用的公共数据集，以探索面部生物识别性的脆弱性，以呈现攻击，并对已知的PAI制定有效的对策。

智能手机已经使用基于生物识别的验证系统，以在高度敏感的应用中提供安全性。视听生物识别技术因其可用性而受欢迎，并且由于其多式化性质，欺骗性将具有挑战性。在这项工作中，我们介绍了一个在五个不同最近智能手机中捕获的视听智能手机数据集。考虑到不同的现实情景，这个新数据集包含在三个不同的会话中捕获的103个科目。在该数据集中获取三种不同的语言，以包括扬声器识别系统的语言依赖性问题。这些数据集的这些独特的特征将为实施新的艺术技术的单向或视听扬声器识别系统提供途径。我们还报告了DataSet上的基准标记的生物识别系统的性能。生物识别算法的鲁棒性朝向具有广泛实验的重播和合成信号等信号噪声，设备，语言和呈现攻击等多种依赖性。获得的结果提出了许多关于智能手机中最先进的生物识别方法的泛化特性的担忧。

Face Anti-spoofing (FAS) is essential to secure face recognition systems from various physical attacks. However, recent research generally focuses on short-distance applications (i.e., phone unlocking) while lacking consideration of long-distance scenes (i.e., surveillance security checks). In order to promote relevant research and fill this gap in the community, we collect a large-scale Surveillance High-Fidelity Mask (SuHiFiMask) dataset captured under 40 surveillance scenes, which has 101 subjects from different age groups with 232 3D attacks (high-fidelity masks), 200 2D attacks (posters, portraits, and screens), and 2 adversarial attacks. In this scene, low image resolution and noise interference are new challenges faced in surveillance FAS. Together with the SuHiFiMask dataset, we propose a Contrastive Quality-Invariance Learning (CQIL) network to alleviate the performance degradation caused by image quality from three aspects: (1) An Image Quality Variable module (IQV) is introduced to recover image information associated with discrimination by combining the super-resolution network. (2) Using generated sample pairs to simulate quality variance distributions to help contrastive learning strategies obtain robust feature representation under quality variation. (3) A Separate Quality Network (SQN) is designed to learn discriminative features independent of image quality. Finally, a large number of experiments verify the quality of the SuHiFiMask dataset and the superiority of the proposed CQIL.

Face recognition technology has been widely used in daily interactive applications such as checking-in and mobile payment due to its convenience and high accuracy. However, its vulnerability to presentation attacks (PAs) limits its reliable use in ultra-secure applicational scenarios. A presentation attack is first defined in ISO standard as: a presentation to the biometric data capture subsystem with the goal of interfering with the operation of the biometric system. Specifically, PAs range from simple 2D print, replay and more sophisticated 3D masks and partial masks. To defend the face recognition systems against PAs, both academia and industry have paid extensive attention to developing face presentation attack detection (PAD) technology (or namely `face anti-spoofing (FAS)').

面部表现攻击检测（PAD）在防御面部识别系统免受演示攻击方面起着重要作用。 PAD的成功很大程度上依赖于需要大量标记数据的监督学习，这对于视频尤其具有挑战性，通常需要专家知识。为了避免昂贵的标记数据收集，本文提出了一种通过运动预测进行自我监督视频表示学习的新方法。为了实现这一目标，我们基于三个RGB框架利用时间一致性，这些RGB帧在视频序列中以三个不同的时间获取。然后将获得的帧转换为灰度图像，其中每个图像被指定为三个不同的通道，例如R（红色），G（绿色）和B（蓝色），形成动态灰度片段（DGS）。由此激励，这些标签会自动生成，以通过使用视频的不同时间长度来基于DG的时间多样性，这对下游任务非常有帮助。从我们方法的自我监督性质中受益，我们报告了结果，结果表明，在四个公共基准数据集上的现有方法，即重播攻击，MSU-MFSD，CASIA-FASD和OULU-NPU。解释性分析是通过石灰和Grad-CAM技术进行的，以可视化DGS中使用的最重要功能。

使用面部作为生物识别标识特征是通过捕获过程的非接触性质和识别算法的高准确度的激励。在目前的Covid-19大流行之后，在公共场所施加了面膜，以保持大流行。然而，由于戴着面具而面的遮挡是面部识别系统的新出现挑战。在本文中，我们提出了一种改进掩蔽面部识别性能的解决方案。具体地，我们提出了在现有面部识别模型的顶部操作的嵌入揭露模型（EUM）。我们还提出了一种新颖的损失功能，自限制的三态（SRT），使欧莱斯能够产生类似于相同身份的未掩蔽面的嵌入物。实现了三个面部识别模型，两个真实屏蔽数据集和两个合成产生的掩蔽面部数据集所取得的评价结果​​证明我们的提出方法在大多数实验环境中显着提高了性能。

很少有研究重点是研究人们如何识别变形攻击，即使有一些出版物已经检查了自动化FRS的敏感性并提供了变形攻击检测（MAD）方法。 MAD接近他们的决策要么基于单个图像，因此没有参考以比较（S-MAD）或使用参考图像（D-MAD）。一个普遍的误解是，审查员或观察者的面部变体检测能力取决于他们的主题专业知识，经验和对这个问题的熟悉程度，并且没有任何作品报告了定期验证身份（ID）文档的观察者的具体结果。当人类观察者参与检查具有面部图像的ID文件时，其能力的失误可能会面临重大的社会挑战。为了评估观察者的熟练程度，这项工作首先构建了来自48位不同受试者的现实变形攻击的新基准数据库，从而产生了400个变形图像。我们还捕获了从自动边界控制（ABC）门的图像，以模仿D-MAD设置中现实的边界横断场景，并使用400个探针图像研究人类观察者检测变形图像的能力。还生产了一个新的180个变形图像的数据集，以研究S-MAD环境中的人类能力。除了创建一个新的评估平台来进行S-MAD和D-MAD分析外，该研究还雇用了469位D-MAD的观察员，S-MAD的410位观察员和410位观察员，他们主要是来自40多个国家 /地区的政府雇员，以及103个科目谁不是考官。该分析提供了有趣的见解，并突出了缺乏专业知识和未能认识到专家大量变形攻击的缺乏。这项研究的结果旨在帮助制定培训计划，以防止安全失败，同时确定图像是真正的还是改变了图像。

由于其在保护面部识别系统免于演示攻击（PAS）中的至关重要的作用，因此面部抗散热器（FAS）最近引起了人们的关注。随着越来越现实的PA随着新颖类型的发展，由于其表示能力有限，基于手工特征的传统FAS方法变得不可靠。随着近十年来大规模学术数据集的出现，基于深度学习的FA实现了卓越的性能并占据了这一领域。但是，该领域的现有评论主要集中在手工制作的功能上，这些功能过时，对FAS社区的进步没有任何启发。在本文中，为了刺激未来的研究，我们对基于深度学习的FAS的最新进展进行了首次全面综述。它涵盖了几个新颖且有见地的组成部分：1）除了使用二进制标签的监督（例如，``0'''for pas vs.'1'），我们还通过像素智能监督（例如，伪深度图）调查了最新方法； 2）除了传统的数据内评估外，我们还收集和分析专门为域概括和开放式FAS设计的最新方法； 3）除了商用RGB摄像机外，我们还总结了多模式（例如，深度和红外线）或专门（例如，光场和闪存）传感器下的深度学习应用程序。我们通过强调当前的开放问题并突出潜在的前景来结束这项调查。

基于监督的基于学习的形态攻击检测（MAD）解决方案在处理已知变形技术和已知数据源的攻击方面取得了杰出的成功。但是，鉴于变形攻击的变化，由于现有MAD数据集的多样性和数量不足，监督的疯狂解决方案的性能大大下降。为了解决这一问题，我们通过利用现有的大规模面部识别（FR）数据集和卷积自动编码器的无监督性质，通过自定进程异常检测（SPL-MAD）提出了一个完全无监督的疯狂解决方案。使用一般的FR数据集，这些数据集可能包含无意识的和未标记的操纵样品来训练自动编码器，可以导致攻击和真正的样本的各种重建行为。我们从经验上分析了这种行为，以提供扎实的理论基础来设计我们的无监督的疯狂解决方案。这也导致建议以完全无监督的方式整合我们改良的修改后的自定进度学习范式，以增强善意和攻击样本之间的重建误差可分离性。我们对各种MAD评估数据集的实验结果表明，所提出的无监督的SPL-MAD解决方案优于广泛监督的MAD解决方案的整体性能，并为未知攻击提供了更高的概括性。

Identity authentication is the process of verifying one's identity. There are several identity authentication methods, among which biometric authentication is of utmost importance. Facial recognition is a sort of biometric authentication with various applications, such as unlocking mobile phones and accessing bank accounts. However, presentation attacks pose the greatest threat to facial recognition. A presentation attack is an attempt to present a non-live face, such as a photo, video, mask, and makeup, to the camera. Presentation attack detection is a countermeasure that attempts to identify between a genuine user and a presentation attack. Several industries, such as financial services, healthcare, and education, use biometric authentication services on various devices. This illustrates the significance of presentation attack detection as the verification step. In this paper, we study state-of-the-art to cover the challenges and solutions related to presentation attack detection in a single place. We identify and classify different presentation attack types and identify the state-of-the-art methods that could be used to detect each of them. We compare the state-of-the-art literature regarding attack types, evaluation metrics, accuracy, and datasets and discuss research and industry challenges of presentation attack detection. Most presentation attack detection approaches rely on extensive data training and quality, making them difficult to implement. We introduce an efficient active presentation attack detection approach that overcomes weaknesses in the existing literature. The proposed approach does not require training data, is CPU-light, can process low-quality images, has been tested with users of various ages and is shown to be user-friendly and highly robust to 2-dimensional presentation attacks.