一種身份認(rèn)證方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及模式識(shí)別和信息安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種身份認(rèn)證方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 身份認(rèn)證是系統(tǒng)確認(rèn)操作者的真實(shí)身份與其聲稱(chēng)身份是否相符的過(guò)程，在手機(jī)普 及的今天，手機(jī)上的用戶身份認(rèn)證也成為信息安全的一個(gè)重要部分。
[0003] 目前手機(jī)身份認(rèn)證主要分為基于口令的身份認(rèn)證和基于生物特征的身份認(rèn)證。常 用的基于口令的身份認(rèn)證有用戶密碼方式和九宮格解鎖方式，基于口令的身份認(rèn)證的共同 特點(diǎn)是口令容易泄露，為了 口令的安全性頻繁更換口令，又使得口令難以維護(hù)。基于生物特 征的身份認(rèn)證可以作為用戶口令的一個(gè)很好的替代方法，生物特征是人的天然屬性，包括 人的生理特征或行為特征。生理特征為先天的特征，包括面相、指紋、掌形、聲音、虹膜、視網(wǎng) 膜等靜態(tài)特征；行為特征是通過(guò)后天的學(xué)習(xí)或發(fā)展而形成的，包括簽名、擊鍵、步態(tài)、動(dòng)態(tài)手 勢(shì)等動(dòng)態(tài)特征。生物特征不會(huì)像密碼一樣容易被猜測(cè)和忘記，也不會(huì)像持有物一樣容易被 盜取，所以，利用生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證將會(huì)是一種更為安全可靠、方便快捷的大眾化身份 認(rèn)證手段。
[0004] 目前常用的基于生物特征的身份認(rèn)證技術(shù)包括以下幾種：
[0005] 1 ?指紋認(rèn)證
[0006] 指紋認(rèn)證是最為古老和常用的一種生物特征身份認(rèn)證技術(shù)，占有生物特征認(rèn)證市 場(chǎng)中超過(guò)一半的份額。指紋是人的手指末端表面的紋路，這些凹凸不平的皮膚紋路中包含 了豐富的斷點(diǎn)、交叉點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)等細(xì)節(jié)特征，這些特征是唯一的，也是恒久不變的，通過(guò)指紋 的比對(duì)可以確定一個(gè)人的身份。指紋認(rèn)證就是利用圖像處理技術(shù)對(duì)采集的指紋進(jìn)行匹配， 從而鑒別用戶的身份。
[0007] 2?虹膜認(rèn)證
[0008] 虹膜認(rèn)證是目前所有生物特征認(rèn)證技術(shù)中最方便、最精確的一種，也是二十一世 紀(jì)最具發(fā)展前景的生物認(rèn)證技術(shù)。虹膜是鞏膜和瞳孔之間環(huán)狀區(qū)域，它包含豐富的紋理特 征，而且結(jié)構(gòu)是隨機(jī)的，是遺傳基因決定的，不易被偽造。非接觸式的虹膜圖像獲取衛(wèi)生易 用，獲取時(shí)不受光線意外的環(huán)境影響，穩(wěn)定性高。
[0009] 3?人臉認(rèn)證
[0010] 人臉認(rèn)證是生物特征認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域最困難的研究課題之一，人臉特征的抽取比較 困難，同一人不同的表情、位置、方向、光照都會(huì)對(duì)人臉特征的提取產(chǎn)生較大的影響，所以目 前人臉認(rèn)證的準(zhǔn)確性比指紋認(rèn)證和虹膜認(rèn)證低，但是非接觸式的人臉特征信息獲取相對(duì)比 較自然而且不易察覺(jué)，良好的用戶體驗(yàn)使得人臉認(rèn)證成為最容易被接受的生物特征認(rèn)證方 式。
[0011] 4.簽名認(rèn)證
[0012] 簽名認(rèn)證是一種行為特征認(rèn)證技術(shù)，簽名認(rèn)證按照數(shù)據(jù)獲取方式不同分為離線簽 名認(rèn)證和在線簽名認(rèn)證。離線簽名認(rèn)證是通過(guò)掃描儀把紙上的字符轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可處理的 圖像，并提取紋理信息等特征進(jìn)行認(rèn)證。在線簽名認(rèn)證通過(guò)專(zhuān)用的寫(xiě)字板采集用戶的書(shū)寫(xiě) 信息，把簽名序列轉(zhuǎn)化為圖像，并且記錄書(shū)寫(xiě)的壓力、加速度、速度等信息，根據(jù)用戶的書(shū)寫(xiě) 習(xí)慣對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證。
[0013] 生物特征認(rèn)證方式解決了傳統(tǒng)的口令認(rèn)證方式的各種局限性，但是在智能手機(jī)平 臺(tái)上，生物特征認(rèn)證方式的使用量卻遠(yuǎn)不如口令認(rèn)證方式，主要原因有以下兩點(diǎn)：首先是因 為手機(jī)平臺(tái)上的資源、設(shè)備限制。目前手機(jī)上基本上都沒(méi)有可以獲取指紋的設(shè)備，使用指紋 認(rèn)證的話就需要外接設(shè)備，使用不方便；而虹膜認(rèn)證對(duì)攝像頭要求很高，手機(jī)也難以實(shí)現(xiàn)， 在線簽名認(rèn)證也需要外接設(shè)備。其次是認(rèn)證方式本身的一些缺陷限制。虹膜認(rèn)證方式極難 讀取黑眼睛特征，人臉認(rèn)證和聲音認(rèn)證都非常容易受外界甚至自身的影響，離線簽名認(rèn)證 容易被盜取和轉(zhuǎn)移。
[0014] 因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的身份認(rèn)證方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種身份認(rèn)證方法及裝置，該方法對(duì)設(shè)備的硬件 性能要求相對(duì)較低，利用加速度傳感器采集手勢(shì)動(dòng)作執(zhí)行時(shí)的加速度數(shù)據(jù)序列，受外部因 素影響相對(duì)較小，能取得較好的認(rèn)證效果。
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種身份認(rèn)證方法及裝置，具體如下：
[0017] -種身份認(rèn)證方法，所述方法包括：
[0018] 將采集的認(rèn)證手勢(shì)執(zhí)行時(shí)的加速度數(shù)據(jù)序列作為測(cè)試樣本序列；
[0019] 預(yù)處理所述測(cè)試樣本序列；
[0020] 確定預(yù)處理后的測(cè)試樣本序列和參考樣本序列之間對(duì)齊的序列點(diǎn)；
[0021] 通過(guò)對(duì)預(yù)處理后的測(cè)試樣本序列和參考樣本序列分別進(jìn)行插值操作，糾正對(duì)齊的 序列點(diǎn)之間的序列編號(hào)錯(cuò)位，獲得糾正后的測(cè)試樣本序列和糾正后的參考樣本序列；其中， 所述序列編號(hào)是按照采集序列點(diǎn)的先后順序確定的，先采集到的加速度數(shù)據(jù)序列點(diǎn)的序列 編號(hào)小于后采集到的加速度數(shù)據(jù)序列點(diǎn)的序列編號(hào)；糾正后的測(cè)試樣本序列中的序列點(diǎn)與 糾正后的參考樣本序列中的序列點(diǎn)按序列編號(hào)順序一一對(duì)應(yīng)；
[0022] 量化糾正后的測(cè)試樣本序列和糾正后的參考樣本序列之間的差異；
[0023] 在該差異小于等于設(shè)定值時(shí)，確定認(rèn)證成功；在該差異大于設(shè)定值時(shí)，確定認(rèn)證失 敗。
[0024] 一種身份認(rèn)證裝置，所述裝置包括：
[0025] 獲取單元，用于將采集的認(rèn)證手勢(shì)執(zhí)行時(shí)的加速度數(shù)據(jù)序列作為測(cè)試樣本序列；
[0026] 預(yù)處理單元，用于預(yù)處理所述測(cè)試樣本序列；
[0027] 對(duì)齊的序列點(diǎn)確定單元，用于確定預(yù)處理后的測(cè)試樣本序列和參考樣本序列之間 對(duì)齊的序列點(diǎn)；
[0028] 插值單元，用于通過(guò)對(duì)預(yù)處理后的測(cè)試樣本序列和參考樣本序列分別進(jìn)行插值操 作，糾正對(duì)齊的序列點(diǎn)之間的序列編號(hào)錯(cuò)位，獲得糾正后的測(cè)試樣本序列和糾正后的參考 樣本序列；其中，所述序列編號(hào)是按照采集序列點(diǎn)的先后順序確定的，先采集到的加速度數(shù) 據(jù)序列點(diǎn)的序列編號(hào)小于后采集到的加速度數(shù)據(jù)序列點(diǎn)的序列編號(hào)；糾正后的測(cè)試樣本序 列中的序列點(diǎn)與糾正后的參考樣本序列中的序列點(diǎn)按序列編號(hào)順序一一對(duì)應(yīng)；
[0029] 量化單元，用于量化糾正后的測(cè)試樣本序列和糾正后的參考樣本序列之間的差 異；
[0030] 認(rèn)證單元，用于在該差異小于等于設(shè)定值時(shí)，確定認(rèn)證成功；在該差異大于設(shè)定值 時(shí)，確定認(rèn)證失敗。
[0031] 本發(fā)明實(shí)施例的方案中，采用動(dòng)態(tài)手勢(shì)的加速度數(shù)據(jù)序列對(duì)用戶身份進(jìn)行認(rèn)證， 在確定加速度數(shù)據(jù)的測(cè)試樣本序列和參考樣本序列之間的對(duì)齊點(diǎn)后，對(duì)序列間的差異進(jìn)行 量化，并將量化結(jié)果與設(shè)定值對(duì)比，進(jìn)而確定認(rèn)證通過(guò)還是失敗，對(duì)設(shè)備的硬件要求相對(duì)較 低，僅需加速度傳感器來(lái)采集手勢(shì)動(dòng)作執(zhí)行時(shí)的加速度數(shù)據(jù)序列，受外部因素影響相對(duì)較 小，能較為理想的認(rèn)證效果。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其 他的附圖。
[0033] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中的身份認(rèn)證方法的流程圖示意圖；
[0034] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二中的圖2為一組手勢(shì)動(dòng)作的原始加速度數(shù)據(jù)序列；
[0035] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例二中的一組手勢(shì)數(shù)據(jù)的X軸的加速度數(shù)據(jù)序列；
[0036] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例二中的部分加速度數(shù)據(jù)放大圖；
[0037] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例三中的一種身份認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖6A為本發(fā)明方案應(yīng)用測(cè)試中的原始手勢(shì)數(shù)據(jù)序列圖；
[0039] 圖6B為本發(fā)明方案應(yīng)用測(cè)試中的手勢(shì)數(shù)據(jù)平滑去噪后的圖；
[0040] 圖6C為本發(fā)明方案應(yīng)用測(cè)試中的手勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)化后的圖；
[0041] 圖6D為本發(fā)明方案應(yīng)用測(cè)試中的去除非手勢(shì)動(dòng)作數(shù)據(jù)后的圖；
[0042] 圖7A為本發(fā)明方案應(yīng)用測(cè)試中的插值前的加速度數(shù)據(jù)序列圖；
[0043] 圖7B為本發(fā)明方案應(yīng)用測(cè)試中的插值后的加速度數(shù)據(jù)序列圖；
[0044] 圖8為本發(fā)明方案應(yīng)用測(cè)試中不同精度系數(shù)下錯(cuò)誤接受率和錯(cuò)誤拒絕率的結(jié)果 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部份實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施 例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的 所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0046] 本發(fā)明的身份認(rèn)證原理是基于生物個(gè)體之間存在行為特征上的差異來(lái)識(shí)別出不 同的生物個(gè)體。本發(fā)明實(shí)施例的方案中，用戶需手持置有加速度傳感器的設(shè)備（如手機(jī)） 做出身份認(rèn)證手勢(shì)，即可判斷出用戶的真?zhèn)?，并且用戶身份認(rèn)證手勢(shì)可由用戶自己選取。
[0047] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方案進(jìn)行詳細(xì)描述，當(dāng)然，本發(fā)明并不限于以下實(shí) 施例。
[0048] 實(shí)施例一
[0049] 如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例一提供的身份認(rèn)證方法的流程圖示意圖，具體包括 以下步驟：
[0050] 步驟101，將采集的認(rèn)證手勢(shì)執(zhí)行時(shí)的加速度數(shù)據(jù)序列作為測(cè)試樣本序列；
[0051] 手勢(shì)執(zhí)行時(shí)，加速度傳感器采集用戶手持手機(jī)做出身份認(rèn)證手勢(shì)時(shí)的加速度數(shù) 據(jù)，采集的加速度數(shù)據(jù)是與使用的坐標(biāo)軸的方向?qū)?yīng)的，可以是三維笛卡爾坐標(biāo)系上x(chóng)、y、 z三個(gè)方向上的加速度數(shù)據(jù)序列，也可以是任兩個(gè)方向上的加速度數(shù)據(jù)序列，還可以是其中 一個(gè)方向上的加速度數(shù)據(jù)序列。
[0052]步驟102，預(yù)處理所述測(cè)試樣本序列。
[0053] 本步驟102中對(duì)測(cè)試樣本序列的預(yù)處理包括以下幾個(gè)步驟：
[0054] 第一步：平滑測(cè)試樣本序列；
[0055] 第二步：標(biāo)準(zhǔn)化平滑后的測(cè)試樣本序列；
[0056] 第三步：去除標(biāo)準(zhǔn)化后的測(cè)試樣本序列中表示非手勢(shì)動(dòng)作的序列點(diǎn)。
[0057] 上述對(duì)測(cè)試樣本序列進(jìn)行預(yù)處理的目的去除采集的加速度數(shù)據(jù)序列中的噪聲。上 述第三步中去除表示非手勢(shì)動(dòng)作的序列點(diǎn)，獲得了有效數(shù)據(jù)，能較好的提高身份認(rèn)證的準(zhǔn) 確性，減少了后續(xù)身份認(rèn)證步驟的計(jì)算量。
[0058] 步驟103,確定預(yù)處理后的測(cè)試樣本序列和參考樣本序列之間對(duì)齊的序列點(diǎn)。
[0059] 本