With the increasing integration of smartphones into our daily lives, fingerphotos are becoming a potential contactless authentication method. While it offers convenience, it is also more vulnerable to spoofing using various presentation attack instruments (PAI). The contactless fingerprint is an emerging biometric authentication but has not yet been heavily investigated for anti-spoofing. While existing anti-spoofing approaches demonstrated fair results, they have encountered challenges in terms of universality and scalability to detect any unseen/unknown spoofed samples. To address this issue, we propose a universal presentation attack detection method for contactless fingerprints, despite having limited knowledge of presentation attack samples. We generated synthetic contactless fingerprints using StyleGAN from live finger photos and integrating them to train a semi-supervised ResNet-18 model. A novel joint loss function, combining the Arcface and Center loss, is introduced with a regularization to balance between the two loss functions and minimize the variations within the live samples while enhancing the inter-class variations between the deepfake and live samples. We also conducted a comprehensive comparison of different regularizations' impact on the joint loss function for presentation attack detection (PAD) and explored the performance of a modified ResNet-18 architecture with different activation functions (i.e., leaky ReLU and RelU) in conjunction with Arcface and center loss. Finally, we evaluate the performance of the model using unseen types of spoof attacks and live data. Our proposed method achieves a Bona Fide Classification Error Rate (BPCER) of 0.12\%, an Attack Presentation Classification Error Rate (APCER) of 0.63\%, and an Average Classification Error Rate (ACER) of 0.37\%.


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损失函数,在AI中亦称呼距离函数,度量函数。此处的距离代表的是抽象性的,代表真实数据与预测数据之间的误差。损失函数(loss function)是用来估量你模型的预测值f(x)与真实值Y的不一致程度,它是一个非负实值函数,通常使用L(Y, f(x))来表示,损失函数越小,模型的鲁棒性就越好。损失函数是经验风险函数的核心部分,也是结构风险函数重要组成部分。
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