CN101552830A

CN101552830A - 基于用户耳部识别的移动终端身份认证方法及其移动终端

Info

Publication number: CN101552830A
Application number: CNA2008101033806A
Authority: CN
Inventors: 申思
Original assignee: LG Electronics China Research and Development Center Co Ltd
Current assignee: LG Electronics China Research and Development Center Co Ltd
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2009-10-07

Abstract

本发明提供一种基于用户耳部识别的移动终端身份认证方法及其移动终端，该移动通信终端包括：摄像单元，用于对用户耳部进行拍摄，获取耳部拍摄图像；认证单元，用于对所述的耳部拍摄图像进行认证，并生成认证结果；认证限制单元，用于根据所述的认证结果允许或限制用户对所述的移动通信终端进行相应的操作。本发明可以避免用户认证过程中用户的主动配合，简化用户的工作量。避免了用户信息被遗忘和盗用的危险。

Description

基于用户耳部识别的移动终端身份认证方法及其移动终端

技术领域

本发明关于移动通信领域，特别关于移动通信终端的身份认证技术，具体的讲是一种基于用户耳部识别的移动通信终端身份认证方法及其移动通信终端。

背景技术

随着人们生活水平的普遍提高以及移动通信技术的飞速发展，移动通信终端的优势日益凸现，已经成为人们日常生活中所不可缺少的一部分。

而最近，随着手机电子银行、手机电子邮件收发等功能的实现，防止移动通信终端的非法利用和数据泄漏已成为当今的一个重要课题。

在现有技术中，关于移动通信终端的身份认证主要是密码认证、语音认证、指纹认证等传统认证技术，其中，中国专利申请200610146517.7中公开了一种认证装置和认证方法，通过摄像部拍摄人脸图像，使用所拍摄的人脸图像进行用户认证。该专利申请所公开的内容被合并于此，以作为本发明的现有技术。

如图1所示，为现有的具有脸部认证功能的移动通信终端101，其包括：天线102、摄像部103、显示部104和操作部105。如图2所示，在使用该移动通信终端101进行脸部认证时，需要将移动通信终端置于用户面前，选取合适的拍摄位置才可以实现脸部认证功能。

从上述可知，现有技术的身份认证都是需要用户主动认证的，缺少一种可以使移动通信终端自动对用户身份进行认证的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于用户耳部识别的移动通信终端身份认证方法及其移动通信终端。

本发明的目的在于提高手机用户认证功能的便利性和稳定性，增加手机用户认证的安全性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种移动通信终端，该移动通信终端包括：摄像单元，用于对用户耳部进行拍摄，获取耳部拍摄图像；认证单元，用于对所述的耳部拍摄图像进行认证，并生成认证结果；认证限制单元，用于根据所述的认证结果允许或限制用户对所述的移动通信终端进行相应的操作。

其中，所述的认证单元包括：拍摄图像存储模块，用于存储所述的摄像单元拍摄的耳部拍摄图像；用户信息存储模块，用于存储用户耳部图像的特征数据；特征提取模块，用于提取所述的耳部拍摄图像的特征数据；比较模块，用于对所述的耳部拍摄图像的特征数据和用户耳部图像的特征数据进行对比，当对比结果符合一设定值时判定为通过用户认证，否则为不通过。

其中，所述的移动通信终端还包括：耳部识别单元，用于在所述的摄像单元拍摄图像前对拍摄目标进行识别，当拍摄目标为用户耳部时才激活所述的摄像单元拍摄耳部拍摄图像。

其中，所述的认证单元包括：限制设定单元，用于设置所述的移动通信终端需要启用认证限制单元的操作。

其中，所述的移动通信终端还包括：身份识别热键，用于在用户按下该身份识别热键时启动或关闭所述的摄像单元和/或所述的认证单元。

本发明实施例还提供一种移动通信终端的身份认证方法，该方法包括：对用户耳部进行拍摄，获取耳部拍摄图像；对所述的耳部拍摄图像进行认证，生成认证结果；跟据所述的认证结果允许或限制用户对所述的移动通信终端进行相应的操作。

其中，所述的对耳部拍摄图像进行认证的步骤包括：提取所述的耳部拍摄图像的特征数据；将所述的耳部拍摄图像的特征数据与储存的用户耳部图像的特征数据进行对比，当对比结果符合一设定值时判定为通过用户认证，否则为不通过。

其中，在所述的对用户耳部进行拍摄的步骤前还包括：判断是否存在用户耳部，若是则拍摄用户耳部图像，否则继续检测是否存在用户耳部。

其中，所述的方法还包括：设定需要进行认证的移动通信终端的操作，当用户需要执行该操作时，启用所述的移动通信终端的身份认证方法。

其中，所述的耳部拍摄图像特征数据是所述的耳部拍摄图像采用奇异值分解获得的。

本发明实施例的有益效果在于，跟主动式指纹特征识别方式不同，被动式人耳识别在识别过程中不需要识别对象配合识别系统或者不影响采访者正常行为，在识别对象不知不觉中完成对其个体身份的确定或行为判断。一般情况下，在可以使用主动式识别的场合可以用被动式识别来代替，而在被动式识别场合却不一定可以用主动式识别所代替。

本发明可以避免用户认证过程中用户的主动配合，简化用户的工作量。避免了用户信息被遗忘和盗用的危险。由于手机在打电话前会靠近人耳，不用主动将摄像头对准人脸，所以比人脸识别更方便。同时给手机增加了情感元素，更人性化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为现有技术的具有脸部认证功能的移动通信终端的示意图；

图2为现有技术的具有脸部认证功能的移动通信终端的工作示意图；

图3为本发明实施例提供的具有人耳识别身份认证功能的移动通信终端的结构图；

图4为本发明实施例提供的具有人耳识别身份认证功能的移动通信终端的认证单元的模块图；

图5为本发明另一实施例提供的具有人耳识别身份认证功能的移动通信终端的结构图；

图6为本发明实施例提供的基于入耳识别的移动通信终端身份认证方法；

图7为本发明另一实施例提供的基于人耳识别的移动通信终端身份认证方法；

图8为本发明实施例提供的移动通信终端在使用时的示意图；

图9为本发明实施例提供的移动通信终端在启动身份认证时的工作示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供一种基于用户耳部识别的移动通信终端身份认证方法及其移动通信终端。以下结合附图对本发明进行详细说明。

图3为本发明实施例提供的具有用户耳部识别身份认证功能的移动通信终端的结构图。如图所示，该移动通信终端除现有的射频单元、基带单元、LCD和中央处理器301外，还具有摄像单元302、认证单元303和认证限制单元304。

其中，摄像单元302连接于中央处理器301，具有拍摄功能，用于对用户耳部进行拍摄以得到用户耳部拍摄图像。该摄像单元302还可具有自动对焦功能或变焦拍摄功能。

认证单元303连接于中央处理器301，用于对所述的用户耳部拍摄图像进行用户认证，并将用户认证结果发送至认证限制单元；

认证限制单元304连接于中央处理器301，当所述的用户认证结果为通过时，允许用户进行相应的操作；当用户认证结果为不通过时，限制用户进行相应的操作。

图4为本发明实施例提供的具有用户耳部识别身份认证功能的移动通信终端的认证单元303的模块图。如图所示，该认证单元303包括：拍摄图像存储模块401、特征提取模块402、用户信息存储模块403和比较模块404。

其中，所述的拍摄图像存储模块401用于存储所述的摄像单元302拍摄的用户耳部拍摄图像，考虑到计算速度问题，图像尺寸不宜太大，一般长和宽都在50个像素以下。

用户信息存储模块402用于存储用户耳部图像的特征数据，对图像特征提取方法采用数学的奇异值分解计算，图像在手机中以像素点阵存储，实际就是整数矩阵，对整数矩阵进行数学上的奇异值计算得出特征数据存储在手机中。

特征提取模块403用于提取所述的用户耳部拍摄图像的特征数据；

比较模块404，用于对所述的用户耳部拍摄图像的特征数据和用户耳部图像的特征时呼叫进行对比，当对比结果符合一设定值时判定为通过用户认证，否则为不通过。例如将用户耳部拍摄图像的奇异值特征数据与已保存的奇异值特征数据通过欧式距离比较判断，这里取判断阈值为0.0001，当计算结果小于0.0001时判断为同一个人，输出认证结果为通过，否则认为不是同一个人，认证不通过。

其中，所述的用户信息存储模块402可以省略，而将用户耳部图像的特征数据储存在基站或远端服务器中，通过无线网络获取该特征数据。

图5为本发明另一实施例提供的具有用户耳部识别身份认证功能的移动通信终端的结构图。如图所示，该移动通信终端除现有的射频单元、基带单元、LCD和中央处理器501外，还具有摄像单元502、认证单元503、认证限制单元504、耳部识别单元505和限制设定单元506。

其中，耳部识别单元505连接于中央处理器501，用于当身份认证功能启动时，对拍摄目标进行识别，当拍摄目标为用户耳部时才激活摄像单元502拍摄用户耳部拍摄图像。

其中，摄像单元502连接于中央处理器501，具有拍摄功能，用于对用户耳部进行拍摄以得到用户耳部拍摄图像。该摄像单元502还可具有自动对焦功能或变焦拍摄功能。

认证单元503连接于中央处理器501，用于对所述的用户耳部拍摄图像进行用户认证，并将用户认证结果发送至认证限制单元；

认证限制单元504连接于中央处理器501，当所述的用户认证结果为通过时，允许用户进行相应的操作；当用户认证结果为不通过时，限制用户进行相应的操作。

另外，该移动通信终端还可包括身份认证热键，用于开启或关闭本发明提供的用户耳部身份认证功能。

图6为本发明实施例提供的基于用户耳部识别的移动通信终端身份认证方法。如图所示，该方法包括：

首先，在步骤601通过移动通信终端摄像头拍摄用户耳部图像；然后，步骤602为对用户耳部图像进行用户认证以获得用户认证结果；当所述的用户认证结果为通过时，执行步骤603允许用户进行相应的操作；当用户认证结果为不通过时，执行步骤604限制用户进行相应的操作。

图7为本发明另一实施例提供的基于用户耳部识别的移动通信终端身份认证方法。如图所示，该方法包括：

首先，步骤701为启动用户身份认证功能，可以通过用户按身份认证热键、或在用户执行某一终端功能时自动启动，例如终端开启时。

步骤702时，通过检测程序和摄像头检测是否存在用户耳部图像，检测程序参数可根据使用条件确定，若存在用户耳部图像则执行步骤703；否则执行步骤704继续检测是否存在用户耳部图像，可以设置最大检测时间，若在该时间内都没有检测到用户耳部图像则关闭用户认证功能或禁用相关终端功能。

在步骤703时，移动通信终端通过摄像头拍摄用户耳部图像并储存。

然后，执行步骤705获取用户耳部图像的特征数据。用该用户耳部图像的特征数据与存储在终端内的用户特征数据进行对比(步骤706)。再判断该对比结果是否符合设定的值(步骤707)，当符合时判断为同一个人，输出认证结果为通过，执行步骤708允许启用相关功能；否则认为不是同一个人，认证不通过，拒绝启动相关功能(步骤709)。

图8为本发明实施例提供的移动通信终端在使用时的示意图，图9为本发明实施例提供的移动通信终端在启动身份认证时的工作示意图。如图所示，可以看出，本发明提供的移动通信终端在进行身份认证时可以避免用户认证过程中用户的主动配合，简化用户的工作量。避免了用户信息被遗忘和盗用的危险。由于手机在打电话前会靠近用户耳部，不用主动将摄像头对准人脸，所以比人脸识别更方便。

其中，本发明提供的基于用户耳部识别的移动通信终端身份认证方法及其移动通信终端在进行身份验证时，利用了目前较为流行的Adaboost算法对用户耳部进行检测。与以往的物体检测算法相比，该方法稳定性好，速度快。具体检测算法如下：

设一个有n个训练样本(x₁，y₁)，…，(x_n，y_n)的训练集，其中y_i＝{0，1}(i＝1，2，…，n)对应样本的假和真，样本中有u个假样本，v个真样本，待分类别物体有k个简单特征表示为f_j(·)，其中1≤j≤k对于第i个训练样本x_i，它的特征为f_i(x_i)。第j个特征的弱分类器h_j(x)由一个特征f_j，一个阈值θ_j和一个指标不等式方向的偏置值p_j(只有±1两种情况)构成：

h_{j} (x) = \{\begin{matrix} 1, p_{j} f_{j} < p_{j} θ_{j} \\ 0, otherwise \end{matrix}

训练目标：通过对真假样本集进行分析，选择错误率最低的T个弱分类器，最终优化组合成一个强分类器。用来检测用户耳部。

特征提取：对图像特征提取方法采用数学的奇异值分解计算，图像在手机中以像素点阵存储，实际就是整数矩阵，对整数矩阵进行数学上的奇异值计算得出特征数据存储在手机中。考虑到计算速度问题，图像尺寸不宜太大，一般长和宽都在50个像素以下。

与以往的相关文献相比这种方法能够较快速且稳定的提取特征数据，且不需要训练较多的样本图像，数据量小，对于单训练样本问题有很好的解决。奇异值具体分解算法如下：

对于矩阵A，存在酉矩阵P和Q，使得P^HAQ＝D，其中D为对角线矩阵，其对角线上的元素为矩阵A的。

奇异值；并且有A＝PDQ^H。对于图像来说，A就是存储的图像像素点阵，通过上述奇异值计算得出对角线矩阵D，取对角线数据组成特征向量并保存，对新拍摄的用户耳部图像做相同的计算过程，得出特征向量并与已保存的特征向量进行相似度判断。相似度判断采用如下方法：

设两个特征向量为：(x₁，x₂，…x_n)和(y₁，y₂，…y_n)计算欧式距离

d = \sqrt{{(x_{1} - y_{1})}^{2} + {(x_{2} - y_{2})}^{2} + . . . + {(x_{n} - y_{n})}^{2}},

当d＜θ时，θ是给定的阈值，表示(x₁，x₂，…x_n)所代表的用户耳部图像和(y₁，y₂，…y_n)所代表的用户耳部图像是同一个用户耳部图像。以上算法均可通过程序实现。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种移动通信终端，其特征在于，该移动通信终端包括：

摄像单元，用于对用户耳部进行拍摄，获取耳部拍摄图像；

认证单元，用于对所述的耳部拍摄图像进行认证，并生成认证结果；

认证限制单元，用于根据所述的认证结果允许或限制用户对所述的移动通信终端进行相应的操作。

2.根据权利要求1所述的移动通信终端，其特征在于，所述的认证单元包括：

拍摄图像存储模块，用于存储所述的摄像单元拍摄的耳部拍摄图像；

用户信息存储模块，用于存储用户耳部图像的特征数据；

特征提取模块，用于提取所述的耳部拍摄图像的特征数据；

比较模块，用于对所述的耳部拍摄图像的特征数据和用户耳部图像的特征数据进行对比，当对比结果符合一设定值时判定为通过用户认证，否则为不通过。

3.根据权利要求1所述的移动通信终端，其特征在于，所述的移动通信终端还包括：

耳部识别单元，用于在所述的摄像单元拍摄图像前对拍摄目标进行识别，当拍摄目标为用户耳部时才激活所述的摄像单元拍摄耳部拍摄图像。

4.根据权利要求1所述的移动通信终端，其特征在于，所述的认证单元包括：限制设定单元，用于设置所述的移动通信终端需要启用认证限制单元的操作。

5.根据权利要求1所述的移动通信终端，其特征在于，所述的移动通信终端还包括：

身份识别热键，用于在用户按下该身份识别热键时启动或关闭所述的摄像单元和/或所述的认证单元。

6.一种移动通信终端的身份认证方法，其特征在于，该方法包括：

对用户耳部进行拍摄，获取耳部拍摄图像；

对所述的耳部拍摄图像进行认证，生成认证结果；

跟据所述的认证结果允许或限制用户对所述的移动通信终端进行相应的操作。

7.根据权利要求6所述的移动通信终端的身份认证方法，其特征在于，所述的对耳部拍摄图像进行认证的步骤包括：

提取所述的耳部拍摄图像的特征数据；

将所述的耳部拍摄图像的特征数据与储存的用户耳部图像的特征数据进行对比，当对比结果符合一设定值时判定为通过用户认证，否则为不通过。

8.根据权利要求6所述的移动通信终端的身份认证方法，其特征在于，在所述的对用户耳部进行拍摄的步骤前还包括：

判断是否存在用户耳部，若是则拍摄用户耳部图像，否则继续检测是否存在用户耳部。

9.根据权利要求6所述的移动通信终端的身份认证方法，其特征在于，所述的方法还包括：

设定需要进行认证的移动通信终端的操作，当用户需要执行该操作时，启用所述的移动通信终端的身份认证方法。

10.根据权利要求7所述的移动通信终端的身份认证方法，其特征在于，所述的耳部拍摄图像特征数据是所述的耳部拍摄图像采用奇异值分解获得的。