基于手勢(shì)識(shí)別的移動(dòng)終端解鎖方法及移動(dòng)終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于手勢(shì)識(shí)別的移動(dòng)終端解鎖方法以及移動(dòng)終端，所述方法包括：獲取與用戶的圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖指令，所述解鎖指令包含所述圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖圖案和至少一手勢(shì)模式特征；確定所述解鎖指令對(duì)應(yīng)的解鎖圖案與一預(yù)設(shè)的授權(quán)用戶解鎖圖案是否相同；與所述解鎖圖案與所述授權(quán)用戶解鎖圖案相同對(duì)應(yīng)的，確定所述解鎖指令包含的所述用戶的所述至少一手勢(shì)模式特征是否與一授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配；與所述用戶的至少一手勢(shì)模式特征與所述授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配對(duì)應(yīng)的，對(duì)所述移動(dòng)終端進(jìn)行解鎖。采用本發(fā)明記載的解鎖方法，可保證在用戶的密碼失竊之后，仍然有一定的防護(hù)作用，提高移動(dòng)終端的使用安全性。
【專利說明】基于手勢(shì)識(shí)別的移動(dòng)終端解鎖方法及移動(dòng)終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模式識(shí)別技術(shù)，尤其涉及一種基于手勢(shì)識(shí)別的移動(dòng)終端解鎖方法及移動(dòng)終端。
【背景技術(shù)】
[0002]基于Android系統(tǒng)設(shè)備圖案解鎖模式識(shí)別的用戶認(rèn)證技術(shù)研究是指可以學(xué)習(xí)用戶解鎖手勢(shì)習(xí)慣和模式的密碼認(rèn)證技術(shù)，該系統(tǒng)通過對(duì)用戶手勢(shì)劃動(dòng)節(jié)奏和習(xí)慣的不同，實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)用戶和非法用戶的區(qū)分。
[0003]根據(jù)網(wǎng)易手機(jī)訊，截止到2013年5月17號(hào)，Android系統(tǒng)手機(jī)在全球市場(chǎng)占有率已達(dá)到75%，而這一數(shù)據(jù)仍在繼續(xù)增長(zhǎng)，目前已接近80%，而Android系統(tǒng)在中國(guó)的市場(chǎng)占有率更高，因而該技術(shù)將有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。并且隨著手機(jī)性能的提高，手機(jī)中涉及的個(gè)人隱私也越來越多，而用戶對(duì)手機(jī)的主要安全防護(hù)措施就是屏幕鎖，且屏幕鎖用的最多的就是圖案鎖，當(dāng)解鎖手勢(shì)比較簡(jiǎn)單時(shí)，通過基于字典的暴力破解方法就能夠很快破解，熟悉的人更是如此。
[0004]生物認(rèn)證技術(shù)由于其使用每個(gè)人所特有的生理特征(如指紋、掌紋、人臉、虹膜等)或行為特征(如筆跡，手跡等)，而這些特征在很大程度上具有唯一性和不可模仿性，極大地減少了用戶被冒名頂替的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]其中，觸摸屏基本上是所有移動(dòng)終端都有的，使用觸摸屏作為特征提取工具，具有成本低廉，極其方便并對(duì)用戶不會(huì)造成任何影響的優(yōu)點(diǎn)，具有重大的研究?jī)r(jià)值。由于人們?nèi)粘Ａ?xí)慣和個(gè)人性格的不同，使得每個(gè)人在輸入自己的手勢(shì)時(shí)均形成了自己獨(dú)特的模式。因此手勢(shì)模式可以代表用戶身份。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠準(zhǔn)確對(duì)使用移動(dòng)終端的用戶進(jìn)行認(rèn)證的方法和使用該方法的系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供一種基于手勢(shì)識(shí)別的移動(dòng)終端解鎖方法，具體包括:
[0008]獲取與用戶的圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖指令，所述解鎖指令包含所述圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖圖案和至少一手勢(shì)模式特征；
[0009]確定所述解鎖指令對(duì)應(yīng)的解鎖圖案與一預(yù)設(shè)的授權(quán)用戶解鎖圖案是否相同；
[0010]與所述解鎖圖案與所述授權(quán)用戶解鎖圖案相同對(duì)應(yīng)的，確定所述解鎖指令包含的所述用戶的所述至少一手勢(shì)模式特征是否與一授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配；
[0011]與所述用戶的至少一手勢(shì)模式特征與所述授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配對(duì)應(yīng)的，對(duì)所述移動(dòng)終端進(jìn)行解鎖。
[0012]另一方面，本發(fā)明還提供一種基于手勢(shì)識(shí)別解鎖的移動(dòng)終端，具體包括:
[0013]獲取模塊，用于獲取與用戶的圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖指令，所述解鎖指令包含所述圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖圖案和至少一手勢(shì)模式特征；
[0014]解鎖圖案比對(duì)模塊，用于確定所述解鎖指令對(duì)應(yīng)的解鎖圖案與一預(yù)設(shè)的授權(quán)用戶解鎖圖案是否相同；
[0015]手勢(shì)模式特征匹配模塊，用于在所述解鎖圖案與所述授權(quán)用戶解鎖圖案相同時(shí)，檢測(cè)所述解鎖指令包含的所述用戶的所述至少一手勢(shì)模式特征是否與一授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征相匹配；
[0016]解鎖模塊，用于當(dāng)所述解鎖指令包含的所述用戶的所述至少一手勢(shì)模式特征與一授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配時(shí)，解鎖該移動(dòng)終端。
[0017]本發(fā)明的至少一個(gè)技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:(1)采用用戶的手勢(shì)劃動(dòng)行為對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證，可以保證在用戶的密碼失竊之后，仍然有一定的防護(hù)作用；
(2)對(duì)手勢(shì)模式特征的模式識(shí)別算法進(jìn)行研究，提高識(shí)別的精度；(3)本發(fā)明在提高設(shè)備安全性能的同時(shí)，不需要引入任何的硬件開銷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種解鎖方法的流程圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種解鎖界面的示意圖；
[0020]圖3為圖2所示的解鎖圖案提取的用戶的圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列特征；
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一種解鎖方法對(duì)所述單類分類器模型進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試的示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種移動(dòng)終端的結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0024]如圖1所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種基于手勢(shì)識(shí)別的移動(dòng)終端解鎖方法，包括:
[0025]SllO獲取與用戶的圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖指令，所述解鎖指令包含所述圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖圖案和至少一手勢(shì)模式特征；
[0026]S120確定所述解鎖指令對(duì)應(yīng)的解鎖圖案與一預(yù)設(shè)的授權(quán)用戶解鎖圖案是否相同；
[0027]S130與所述解鎖圖案與所述授權(quán)用戶解鎖圖案相同對(duì)應(yīng)的，確定所述解鎖指令包含的所述用戶的所述至少一手勢(shì)模式特征是否與一授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配；
[0028]S140與所述用戶的至少一手勢(shì)模式特征與所述授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配對(duì)應(yīng)的，對(duì)所述移動(dòng)終端進(jìn)行解鎖。
[0029]本申請(qǐng)實(shí)施例中所述圖案解鎖手勢(shì)是指根據(jù)移動(dòng)終端的解鎖圖案，由人手在觸摸屏幕上連續(xù)或不連續(xù)的劃動(dòng)動(dòng)作。典型的利用圖案解鎖手勢(shì)進(jìn)行解鎖的方式如圖2。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，解鎖手勢(shì)不限于在屏幕上的劃動(dòng)，還可以包括通過其它方式被識(shí)別的手勢(shì)，如通過移動(dòng)終端的攝像頭采集的手勢(shì)。
[0030]在本申請(qǐng)實(shí)施例中所述解鎖指令是設(shè)備(例如本申請(qǐng)實(shí)施例中所述的移動(dòng)終端)的輸入模塊(例如設(shè)備的觸摸屏或者攝像頭等傳感模塊)在采集到所述圖案解鎖手勢(shì)后生成的信號(hào)指令，其中包含所述圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖圖案和至少一手勢(shì)模式特征。
[0031]在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述至少一手勢(shì)模式特征可以為一個(gè)手勢(shì)模式特征，例如下面所述的時(shí)間序列特征。在本申請(qǐng)其它實(shí)施例中，所述至少一手勢(shì)模式特征還可以為多個(gè)手勢(shì)模式特征，例如上面所述的時(shí)間序列特征以及在每個(gè)圖案點(diǎn)上的按壓壓力等其它特征。本申請(qǐng)下面的實(shí)施例中以所述至少一手勢(shì)模式特征為所述時(shí)間序列特征為例進(jìn)行說明。
[0032]在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述時(shí)間序列特征包括:所述用戶的所述圖案解鎖手勢(shì)在一解鎖圖案中的各圖案點(diǎn)停留的時(shí)間、以及所述用戶的所述圖案解鎖手勢(shì)在所述解鎖圖案中任意相鄰的圖案點(diǎn)之間劃動(dòng)的時(shí)間間隔。
[0033]例如，在圖2所示出的解鎖界面中，共有9個(gè)圖案點(diǎn)210，9個(gè)圖案點(diǎn)之間具備8段劃動(dòng)連線220。對(duì)于不同的使用者，完成同樣的解鎖圖案，由于個(gè)人習(xí)慣等不同，每個(gè)使用者在9個(gè)圖案點(diǎn)上的任何一個(gè)停留的時(shí)間均可能是不同；同樣，在任意相鄰2個(gè)圖案點(diǎn)之間完成劃動(dòng)的時(shí)間間隔也可能是不同，因此本申請(qǐng)實(shí)施例可以通過所述時(shí)間序列特征來進(jìn)行用戶身份的識(shí)別。本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述解鎖圖案可以是按某一特定順序劃過9個(gè)圖案點(diǎn)的連線，也可以是僅劃過部分圖案點(diǎn)的連線。如果移動(dòng)終端內(nèi)存儲(chǔ)有所有授權(quán)用戶進(jìn)行手勢(shì)解鎖時(shí)的解鎖圖案和圖案解鎖手勢(shì)的時(shí)間序列特征，在解鎖時(shí)，先后驗(yàn)證解鎖圖案的一致性和時(shí)間序列特征的一致性，則非授權(quán)用戶即使破解了解鎖圖案也無法對(duì)手機(jī)進(jìn)行解鎖。
[0034]圖3示出了按圖2所示的解鎖圖案提取的用戶的圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列特征，該時(shí)間序列特征即:用戶輸入解鎖圖案時(shí)在各圖案點(diǎn)停留的時(shí)間與在任意相鄰的圖案點(diǎn)之間劃動(dòng)的時(shí)間間隔。其中Tl、T2、T3…表示用戶在圖案點(diǎn)上的停留時(shí)間，而L1、L2、L3…表示用戶在不同的圖 案點(diǎn)之間的劃動(dòng)時(shí)間間隔。時(shí)間序列特征并不限于附圖2所示的形式，如可僅采用在各圖案點(diǎn)的停留時(shí)間或僅采用不同的圖案點(diǎn)之間的劃動(dòng)時(shí)間間隔作為時(shí)間序列特征；而使用者在各圖案點(diǎn)停留的平均時(shí)間以及任意兩個(gè)圖案點(diǎn)之間劃動(dòng)的平均時(shí)間間隔亦可作為所述時(shí)間序列特征。
[0035]把授權(quán)用戶的圖案解鎖手勢(shì)的時(shí)間序列特征作為一個(gè)類別，而除該用戶之外的所有其他人的手勢(shì)的時(shí)間序列特征看成是另一個(gè)類別。很顯然，我們無法獲取用戶之外的所有其他人這個(gè)類別的訓(xùn)練樣本，再怎么獲取都是不充分的，可以用于訓(xùn)練的就是授權(quán)用戶自己的解鎖手勢(shì)。這和模式識(shí)別領(lǐng)域的單類問題(One-ClassProblem)是完全吻合的。單類分類器(One Class Classification, 0CC)的目的就是定義一個(gè)圍繞該目標(biāo)類物體的邊界，接受盡量多的目標(biāo)類物體，而盡可能的拒絕其它類。本申請(qǐng)實(shí)施例希望采取基于單類分類器的解鎖手勢(shì)認(rèn)證方法對(duì)用戶對(duì)手機(jī)解鎖進(jìn)行驗(yàn)證。因此本申請(qǐng)實(shí)施例的步驟S120中可以通過一單類分類器(One Class Classification, 0CC)模型確定所述用戶的至少一手勢(shì)模式特征是否與所述授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配。
[0036]在本申請(qǐng)實(shí)施例中，為了得到適合的單類分類器，所述方法在所述步驟SllO之前還包括:
[0037]根據(jù)所述授權(quán)用戶的多個(gè)圖案解鎖手勢(shì)對(duì)所述單項(xiàng)分類器模型進(jìn)行訓(xùn)練。
[0038]如圖4所示，當(dāng)給移動(dòng)終端設(shè)置一個(gè)新的授權(quán)用戶時(shí)，需要對(duì)所述新的授權(quán)用戶進(jìn)行圖案解鎖手勢(shì)訓(xùn)練，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，需要用戶輸入訓(xùn)練解鎖圖案，例如所述訓(xùn)練解鎖圖案采用圖2中的解鎖圖案，此外，用戶還可以根據(jù)個(gè)人意愿設(shè)置不同的圖案進(jìn)行訓(xùn)練，并將訓(xùn)練完成的圖案設(shè)置為解鎖圖案。
[0039]在本申請(qǐng)實(shí)施例中，通過采集的時(shí)間序列特征借助單類分類器進(jìn)行分類。常用的單類分類方法包括混合高斯方法、Parzen窗密度估計(jì)法、支持向量數(shù)據(jù)描述方法、K中心法、K均值法、單類支持向量分類器方法(One-class SVM)以及采用線性規(guī)劃的新穎性檢測(cè)方法。對(duì)于單類支持向量分類器方法，其應(yīng)用于負(fù)樣本難以收集的場(chǎng)合，故在本實(shí)施方式中采用單類支持向量分類器模型作為本申請(qǐng)實(shí)施例的單類分類器模型。
[0040]單類支持向量分類方法的主體思想是通過法線方向?yàn)棣氐某矫娣指顢?shù)據(jù)樣本Xi和原點(diǎn)使得間隙P (margin)最大，由此有
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種基于手勢(shì)識(shí)別的移動(dòng)終端解鎖方法，其特征在于，包括: 獲取與用戶的圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖指令，所述解鎖指令包含所述圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖圖案和至少一手勢(shì)模式特征； 確定所述解鎖指令對(duì)應(yīng)的解鎖圖案與一預(yù)設(shè)的授權(quán)用戶解鎖圖案是否相同； 與所述解鎖圖案與所述授權(quán)用戶解鎖圖案相同對(duì)應(yīng)的，確定所述解鎖指令包含的所述用戶的所述至少一手勢(shì)模式特征是否與一授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配； 與所述用戶的至少一手勢(shì)模式特征與所述授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配對(duì)應(yīng)的，對(duì)所述移動(dòng)終端進(jìn)行解鎖。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定所述解鎖指令包含的所述用戶的所述至少一手勢(shì)模式特征是否與一授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配包括: 通過單類分類器模型確定所述用戶的至少一手勢(shì)模式特征是否與所述授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述單類分類器模型為單類支持向量分類器模型。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述至少一手勢(shì)模式特征包括時(shí)間序列特征。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述時(shí)間序列特征包括:所述用戶的所述圖案解鎖手勢(shì)在一解鎖圖案中的各圖案點(diǎn)停留的時(shí)間。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述時(shí)間序列特征還包括:所述用戶的所述圖案解鎖手勢(shì)在所述解鎖圖案中任意相鄰的圖案點(diǎn)之間劃動(dòng)的時(shí)間間隔。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法在所述獲取與用戶的圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖指令之前還包括: 根據(jù)所述授權(quán)用戶的多個(gè)圖案解鎖手勢(shì)對(duì)所述單項(xiàng)分類器模型進(jìn)行訓(xùn)練。
8.一種基于手勢(shì)識(shí)別解鎖的移動(dòng)終端，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取與用戶的圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖指令，所述解鎖指令包含所述圖案解鎖手勢(shì)對(duì)應(yīng)的解鎖圖案和至少一手勢(shì)模式特征； 解鎖圖案比對(duì)模塊，用于確定所述解鎖指令對(duì)應(yīng)的解鎖圖案與一預(yù)設(shè)的授權(quán)用戶解鎖圖案是否相同； 手勢(shì)模式特征匹配模塊，用于在所述解鎖圖案與所述授權(quán)用戶解鎖圖案相同時(shí)，檢測(cè)所述解鎖指令包含的所述用戶的所述至少一手勢(shì)模式特征是否與一授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征相匹配； 解鎖模塊，用于當(dāng)所述解鎖指令包含的所述用戶的所述至少一手勢(shì)模式特征與一授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配時(shí)，解鎖該移動(dòng)終端。
9.如權(quán)利要求8所述的移動(dòng)終端，其特征在于， 所述手勢(shì)模式特征匹配模塊進(jìn)一步用于，通過單類分類器模型確定所述用戶的至少一手勢(shì)模式特征是否與所述授權(quán)用戶的至少一手勢(shì)模式特征匹配。
10.如權(quán)利要求9所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述單類分類器模型為單類支持向量分類器模型。
【文檔編號(hào)】G06F3/0488GK104007929SQ201410226624
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】朱軍 申請(qǐng)人:南京泰銳斯通信科技有限公司