本實(shí)用新型屬于智能可穿戴設(shè)備技術(shù)和身份認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能眼鏡裝置。

背景技術(shù)：

智能眼鏡是如同智能手機(jī)一樣擁有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，可以通過(guò)軟件安裝來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的可穿戴的眼鏡設(shè)備統(tǒng)稱。智能眼鏡包括一條可橫置于鼻梁上方的平行框架、一個(gè)集沖浪、游戲、社交、電話通訊和讀取文件等功能于一身，在用戶眼前展現(xiàn)實(shí)時(shí)信息的位于鏡框右側(cè)的寬條狀電腦(包括觸摸墊、功能鍵)，以及一個(gè)透明顯示屏。智能眼鏡將集智能手機(jī)、GPS、相機(jī)、網(wǎng)上沖浪、電子通訊和讀取文件于一身，利用眼睛對(duì)各種功能進(jìn)行選擇。

由于智能眼鏡中存儲(chǔ)了用戶的一些隱私數(shù)據(jù)(照片、文件、通訊錄等)，智能眼鏡的丟失或者非合法用戶使用都會(huì)帶來(lái)隱私數(shù)據(jù)泄露，因此針對(duì)智能眼鏡的身份認(rèn)證是非常必要的。

由于智能眼鏡等可穿戴電子設(shè)備具有體積小、融入式和簡(jiǎn)單化等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的基于鍵盤的人機(jī)交互模型的身份認(rèn)證方式已經(jīng)不能適應(yīng)于智能眼鏡，而智能眼鏡目前采用的基于語(yǔ)音的人機(jī)交互模式的身份認(rèn)證在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中也受到了限制，不能應(yīng)用于人們無(wú)法自由發(fā)出語(yǔ)音的各種環(huán)境。同時(shí)，采用的基于手勢(shì)識(shí)別的人機(jī)交互模式的身份認(rèn)證也存在精度偏低，由于每個(gè)人手的結(jié)構(gòu)都不盡相同，很難通過(guò)捕捉手的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位等問(wèn)題。而采用的基于眼動(dòng)跟蹤的人機(jī)交互模式的身份認(rèn)證也存在眼睛本身固有的眨動(dòng)以及抖動(dòng)等特點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生很多的干擾信號(hào)，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)的中斷，會(huì)導(dǎo)致從眼動(dòng)信息中提取到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的難度大大升高等問(wèn)題。因此面向智能眼鏡的安全便捷的身份認(rèn)證技術(shù)成為身份認(rèn)證領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。此外，公開號(hào)為CN105577643A、名稱為“基于智能眼鏡的身份認(rèn)證方法及身份認(rèn)證系統(tǒng)”的實(shí)用新型公開了另一種基于智能眼鏡的身份認(rèn)證方法，首先獲取請(qǐng)求信號(hào)，根據(jù)請(qǐng)求信號(hào)獲取序列號(hào)，根據(jù)序列號(hào)生成識(shí)別碼；接收用戶通過(guò)智能眼鏡掃描識(shí)別碼發(fā)送的身份認(rèn)證信息，其中，身份認(rèn)證信息包括隨機(jī)序列號(hào)和與隨機(jī)序列號(hào)對(duì)應(yīng)的用戶身份信息；根據(jù)身份認(rèn)證信息對(duì)用戶身份進(jìn)行認(rèn)證。使用時(shí)通過(guò)智能眼鏡掃描識(shí)別碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶身份的認(rèn)證。但該方法需要首先獲取請(qǐng)求信號(hào)，根據(jù)請(qǐng)求信號(hào)獲取序列號(hào)，因此成本也較高。

隱式認(rèn)證作為一種新型的身份認(rèn)證技術(shù)，旨在使得用戶在不經(jīng)意間完成對(duì)其身份的合法性認(rèn)證過(guò)程。不同于主流的顯式認(rèn)證方式，隱式認(rèn)證沒有明顯的提示用戶輸入密碼、繪制解鎖圖案和按壓指紋等認(rèn)證環(huán)節(jié)，在身份認(rèn)證安全上對(duì)于非法用戶更具隱蔽性。由于其簡(jiǎn)便快捷和不經(jīng)意等特征，在未來(lái)的移動(dòng)智能設(shè)備和可穿戴設(shè)備的身份認(rèn)證有著更廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)語(yǔ)音、手勢(shì)識(shí)別等傳統(tǒng)方式智能眼鏡的身份認(rèn)證技術(shù)存在的受環(huán)境限制、精度低、干擾多等缺陷，提出了一種基于擊打式人機(jī)交互的智能眼鏡裝置及其隱式認(rèn)證方法。

本實(shí)用新型通過(guò)敲擊鏡框特定位置觸發(fā)傳感器來(lái)完成身份認(rèn)證，能夠有效的阻止非法用戶通過(guò)智能眼鏡的身份認(rèn)證，保障合法用戶的數(shù)據(jù)隱私安全。同時(shí)隱式認(rèn)證方法可以適用于任何生活場(chǎng)景中，解決了語(yǔ)音、手勢(shì)識(shí)別等方式的弊端。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種智能眼鏡裝置，包括鏡框和核心處理器，鏡框分成若干個(gè)位置，每個(gè)位置中嵌入壓力傳感器和速度傳感器，每個(gè)位置可以進(jìn)行單擊和雙擊兩種操作，鏡框上的壓力傳感器和速度傳感器與核心處理器電路連接，通過(guò)內(nèi)置的壓電元件感知擊打的壓力、速度和時(shí)間間隔，核心處理器內(nèi)部設(shè)置一個(gè)時(shí)間閾值，如果擊打同一位置的時(shí)間間隔低于閾值，則視為雙擊，否則視為單擊操作；

核心處理器包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊、初始化訓(xùn)練模塊和密碼認(rèn)證模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊，用于將壓力傳感器和速度傳感器傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，計(jì)算出擊打壓力、擊打速度、擊打位置、時(shí)間間隔和雙擊的時(shí)間間隔，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊將原數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化后，根據(jù)用戶的初始化密碼和密碼認(rèn)證不同請(qǐng)求將轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)傳輸給初始化訓(xùn)練模塊和密碼認(rèn)證模塊；

初始化訓(xùn)練模塊，用于將轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練分類；

密碼認(rèn)證模塊接收到從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶的需要選擇認(rèn)證的方式。

作為優(yōu)選，上述鏡框分為上中下三塊，每塊分為左中右三個(gè)位置，即上左、上中、上右、中左、中中、中右、下左、下中、下右9個(gè)位置，共有18種不同的敲擊方式。

上述9個(gè)位置按順序進(jìn)行數(shù)字編碼成1-9，同時(shí)為了區(qū)分單擊和雙擊兩種不同的情況，單擊計(jì)作0X，雙擊計(jì)作1X。

根據(jù)用戶的需要選擇認(rèn)證的方式包括，當(dāng)用戶需要在較短的時(shí)間內(nèi)完成身份認(rèn)證，就可以只進(jìn)行隱式認(rèn)證，當(dāng)用戶需要高安全性的身份認(rèn)證時(shí)可以進(jìn)行顯式認(rèn)證加隱式認(rèn)證結(jié)合的驗(yàn)證方式，此時(shí)，如果顯式的密碼錯(cuò)誤，則直接返回身份認(rèn)證失敗；如果顯式的密碼正確，則進(jìn)行隱式認(rèn)證。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有效效果在于：

1.采用擊打認(rèn)證方式，解決了智能眼鏡基于傳統(tǒng)鍵盤和語(yǔ)音認(rèn)證帶來(lái)的不便。擊打有單擊和雙擊兩種方式，讓顯式密碼認(rèn)證強(qiáng)度得到提升。

2.將隱式認(rèn)證和顯示認(rèn)證同時(shí)應(yīng)用在智能眼鏡的身份認(rèn)證上，可以更加有效的保護(hù)智能眼鏡存儲(chǔ)的用戶隱私。

3.本實(shí)用新型采用擊打鏡框的方式，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，具有較好的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1是智能眼鏡裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的具體流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本實(shí)用新型提供了一種智能眼鏡裝置和一種用于智能眼鏡裝置的隱式認(rèn)證方法，該隱式身份認(rèn)證不依賴于語(yǔ)音和傳統(tǒng)鍵盤。

如圖1所示,智能眼鏡裝置包括壓力傳感器、速度傳感器和核心處理器。智能眼鏡鏡框分為上中下三塊，每塊分為左中右三個(gè)位置，即上左、上中、上右、中左、中中、中右、下左、下中、下右9個(gè)位置。每個(gè)位置中嵌入壓力傳感器和速度傳感器。上述9個(gè)位置可以進(jìn)行單擊和雙擊兩種操作，共有18種不同的敲擊方式。將上述9個(gè)位置按順序進(jìn)行數(shù)字編碼1-9，同時(shí)為了區(qū)分單擊和雙擊兩種不同的情況。單擊計(jì)作0X，雙擊計(jì)作1X。

鏡框上的壓力傳感器和速度傳感器與核心處理器電路連接，通過(guò)內(nèi)置的壓電元件感知擊打的壓力、速度和時(shí)間間隔。其中核心處理器內(nèi)部設(shè)置一個(gè)時(shí)間閾值，如果擊打同一塊的時(shí)間間隔低于閾值，則視為雙擊，否則視為單擊操作。

核心處理器包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊、初始化訓(xùn)練模塊和密碼認(rèn)證模塊。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊，用于將壓力傳感器和速度傳感器傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，計(jì)算出擊打壓力、擊打速度、擊打位置、時(shí)間間隔和雙擊的時(shí)間間隔，同時(shí)將單擊轉(zhuǎn)換成0X，雙擊轉(zhuǎn)換成1X。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊將原數(shù)據(jù)進(jìn)行了轉(zhuǎn)化后，根據(jù)用戶的初始化密碼和密碼認(rèn)證不同請(qǐng)求將轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)傳輸給初始化訓(xùn)練模塊和密碼認(rèn)證模塊。初始化訓(xùn)練模塊，用于將轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練分類。訓(xùn)練初始化數(shù)據(jù)集后可計(jì)算出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)4元組，同時(shí)還會(huì)計(jì)算出一個(gè)認(rèn)證閾值§。密碼認(rèn)證模塊，首先接收到從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)，用戶在進(jìn)行身份認(rèn)證的時(shí)候，可以選擇進(jìn)行顯式認(rèn)證加隱式認(rèn)證結(jié)合的認(rèn)證方式也可以選擇只進(jìn)行隱式認(rèn)證。當(dāng)用戶需要在較短的時(shí)間內(nèi)完成身份認(rèn)證，就可以只進(jìn)行隱式認(rèn)證。當(dāng)用戶需要高安全性的身份認(rèn)證時(shí)可以進(jìn)行顯式認(rèn)證加隱式認(rèn)證結(jié)合的驗(yàn)證方式。當(dāng)選擇進(jìn)行顯式認(rèn)證和隱式認(rèn)證結(jié)合的認(rèn)證方式時(shí)，如果顯式的密碼錯(cuò)誤，直接返回身份認(rèn)證失敗。如果顯式的密碼正確，則會(huì)使用行為特征4元組<P,S,T,DT>(具體含義見下文)來(lái)進(jìn)行隱式認(rèn)證，與標(biāo)準(zhǔn)的4元組進(jìn)行聚類操作，最后通過(guò)閾值§的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)隱式認(rèn)證。當(dāng)選擇隱式認(rèn)證時(shí)，則只對(duì)行為特征4元組<P,S,T,DT>進(jìn)行聚類操作，通過(guò)閾值完成隱式認(rèn)證。

基于本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的智能眼鏡裝置，如圖2所示，其隱式認(rèn)證方法的具體流程步驟如下：

步驟1：用戶使用智能眼鏡裝置，需要進(jìn)行身份認(rèn)證。如果智能眼鏡裝置未初始化認(rèn)證參數(shù)，則進(jìn)行認(rèn)證參數(shù)初始化(步驟2-步驟5)，否則直接跳轉(zhuǎn)步驟6執(zhí)行。

步驟2：用戶在智能眼鏡框架的9個(gè)特定位置進(jìn)行擊打操作，其中每個(gè)特定位置有單擊和雙擊兩種操作方式。同時(shí)規(guī)定了密碼長(zhǎng)度為固定6位。

步驟3：智能眼鏡框架特定位置的壓力傳感器和速度傳感器感知了用戶操作的擊打力度、擊打速度、擊打位置、時(shí)間間隔和雙擊的時(shí)間間隔，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵奶幚砥鳌?/p>

步驟4：核心處理器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊首先將傳感器傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成2部分，一部分是數(shù)字編碼，另一部分是行為特征4元組<P,S,T,DT>(P指擊打的力度，S指擊打的速度，T指擊打的時(shí)間間隔，DT指雙擊時(shí)的時(shí)間間隔)。其中數(shù)字編碼會(huì)將6位數(shù)字密碼轉(zhuǎn)換成12位數(shù)字密碼，奇數(shù)位的數(shù)字皆為0或1，用來(lái)區(qū)分單擊和雙擊操作的符號(hào)位。

步驟5：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊將數(shù)字編碼和行為特征4元組傳輸給初始化訓(xùn)練模塊，將數(shù)據(jù)集4元組使用某種訓(xùn)練方法進(jìn)行訓(xùn)練，得到一個(gè)穩(wěn)定的行為特征4元組<P’,S’,T’,DT’>和閾值§，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊將存儲(chǔ)特征4元組和閾值，同時(shí)在密碼認(rèn)證模塊需要閾值和4元組數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)傳輸存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到密碼認(rèn)證模塊。

步驟6：用戶擊打智能眼鏡鏡框特定位置完成密碼輸入。傳感器將用戶擊打鏡框的擊打力度、擊打速度、擊打位置、時(shí)間間隔和雙擊的時(shí)間間隔相關(guān)信息傳輸給核心處理器，核心處理器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊將相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成顯式的數(shù)字編碼和行為4元組。

步驟7：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將顯式的數(shù)字編碼和行為4元組傳送給密碼認(rèn)證模塊。

步驟8：密碼認(rèn)證模塊首先匹配顯式的數(shù)字編碼，驗(yàn)證單擊和雙擊的方式，傳輸?shù)臄?shù)字編碼是12位，密碼認(rèn)證模塊通過(guò)數(shù)字串匹配功能來(lái)完成數(shù)字串比較。如果顯式的數(shù)字編碼不匹配，那么身份認(rèn)證失敗，不再執(zhí)行以下步驟。如果顯式的數(shù)字編碼匹配，則繼續(xù)步驟9進(jìn)行隱式認(rèn)證

步驟9：密碼認(rèn)證模塊依據(jù)某種方法將4元組<P,S,T,DT>與穩(wěn)定的行為4元組<P’,S’,T’,DT’>進(jìn)行聚類操作，計(jì)算出元組之間的距離d。

步驟10：如果元組距離d小于閾值§，那么身份認(rèn)證通過(guò)，否則未通過(guò)身份認(rèn)證。

以下為一個(gè)具體實(shí)施例：

步驟1：用戶使用智能眼鏡裝置，需要進(jìn)行身份認(rèn)證。如果智能眼鏡裝置未初始化認(rèn)證參數(shù)，則進(jìn)行認(rèn)證參數(shù)初始化(步驟2-步驟5)，否則直接跳轉(zhuǎn)步驟6執(zhí)行。

步驟2：用戶在智能眼鏡框架的9個(gè)特定位置進(jìn)行擊打操作，例如單擊上右、雙擊下左、雙擊上右、單擊中中、單擊中右和雙擊下中這6個(gè)位置操作，轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼是373568。

步驟3：智能眼鏡框架特定位置的壓力傳感器和速度傳感器感知了用戶操作的擊打力度、擊打速度、擊打位置、時(shí)間間隔和雙擊的時(shí)間間隔，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵奶幚砥鳌?/p>

步驟4：核心處理器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊首先將傳感器傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析轉(zhuǎn)換，首先將6個(gè)位置擊打操作轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼，單擊上右計(jì)作03，雙擊下左計(jì)作17，雙擊上右計(jì)作13，單擊中中計(jì)作05，單擊中右計(jì)作06，雙擊下中計(jì)作18。同時(shí)將按擊打先后順序記錄擊打時(shí)的壓力、速度、時(shí)間間隔和雙擊時(shí)間間隔，計(jì)作<P_i,S_i,T_i,DT_i>(其中i的取值是1-6)。

步驟5：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊將數(shù)字編碼031713050618和行為特征4元組<P_i,S_i,T_i,DT_i>傳輸給初始化密碼訓(xùn)練模塊，將數(shù)據(jù)集4元組<P_i,S_i,T_i,DT_i>使用貝葉斯分類方法進(jìn)行訓(xùn)練，得到一個(gè)穩(wěn)定的行為特征4元組<P’,S’,T’,DT’>和閾值§，完成認(rèn)證參數(shù)初始化。

步驟6：用戶擊打智能眼鏡鏡框特定位置完成密碼輸入。例如輸入的是單擊上右、雙擊下左、雙擊上右、單擊中中、單擊中右和單擊下中這6個(gè)位置操作，轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼是373568。傳感器將用戶擊打鏡框的擊打力度、擊打速度、擊打位置、時(shí)間間隔和雙擊的時(shí)間間隔相關(guān)信息傳輸給核心處理器，核心處理器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將擊打的6次操作轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼，分別是03、17、13、05、06和08。組成031713050608數(shù)字串。同時(shí)將壓力傳感器和速度傳感器中的信息轉(zhuǎn)換成4元組<P”,S”,T”,DT”>。

步驟7：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將顯式的數(shù)字編碼和行為4元組傳送給密碼認(rèn)證模塊。

步驟8：密碼認(rèn)證模塊首先匹配顯式的數(shù)字編碼，步驟7傳送過(guò)來(lái)的數(shù)字串為0031713050608與初始化時(shí)候031713050618不一致，身份認(rèn)證失敗。如果步驟7傳送過(guò)來(lái)的數(shù)字串也為031713050618，則顯式的數(shù)字編碼認(rèn)證通過(guò)，則繼續(xù)步驟9進(jìn)行隱式認(rèn)證。

步驟9：采用距離聚類方法，密碼認(rèn)證模塊將4元組<P”,S”,T”,DT”>與穩(wěn)定的行為4元組<P’,S’,T’,DT’>進(jìn)行匹配，計(jì)算其歐拉距離d(其中d為

步驟10：計(jì)算出的歐拉距離d小于閾值§，那么身份認(rèn)證通過(guò)，否則未通過(guò)身份認(rèn)證。

以上所述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。