CN101673329B - 生物特征数据建立方法、电子装置及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明为一种生物特征数据建立方法、电子装置及计算机程序产品，该电子装置包含有一控制器，而该方法包含下列步骤：于该控制器根据一使用者的一操控行为而产生一控制信号的同时，对该使用者进行至少一生物特征提取而产生一验证用生物特征数据；以及该电子装置正常执行该控制信号并存储该验证用生物特征数据。本发明可便于使用者通过生物特征数据操控一电子装置，无须使用者进行繁杂的学习及操作过程。

Description

生物特征数据建立方法、电子装置及计算机程序产品

技术领域

本发明涉及一种生物特征数据建立方法、电子装置及计算机程序产品，尤其可同时进行功能操作输入的生物特征数据建立方法、电子装置及计算机程序产品。

背景技术

基于信息安全的考虑，具有身份辨识功能的装置日益普及，举凡优盘、智能手机、手提计算机或个人数字助理(PDA)等的各类电子装置，都可发现以生物特征辨识信息应用于身份辨识功能的踪影，其中又以指纹辨识功能最为常见。

请参见图1(a)、图1(b)，其中图1(a)为一种智能手机的外观示意图，而图1(b)则为运行于智能手机上的公知指纹辨识流程步骤示意图。首先，当使用者开启该智能手机1的电源，如步骤101，然后经过一开机程序后，如步骤102，通常屏幕10上会跳出一指纹辨识的提示窗口，如步骤103，用以等待使用者利用智能手机1上另外设置的一指纹扫描器11来进行指纹扫描动作而得到一待辨识指纹图像数据，如步骤104。如此一来，智能手机1便可利用已预存的指纹图像数据来与该待辨识指纹图像数据进行比对，如步骤105，比对结果若是相符，则智能手机1将进入一正常工作模式，如步骤106，让使用者可正常地利用各式输入装置，例如图1(a)中的光学鼠标12或触控屏幕100，来进行命令的输入，进而可正常操作该智能手机1。反之，比对结果若是不相符，则智能手机1将进入一锁定模式，如步骤107，上述输入装置将被禁能而无法正常地进行命令的输入。

由上述可知，智能手机必须预存一指纹图像数据来提供比对的所需，而建立指纹图像数据的公知方法则通常过于复杂，容易让使用者产生困扰。

请参见图2，其为智能手机建立指纹图像数据的公知方法流程示意图。首先，于智能手机完成开机后，如步骤200，使用者必须主动利用光学鼠标12或触控屏幕100对复杂的操作选单进行指令输入，如步骤201，进而控制该智能手机是否进入一建立指纹图像数据的窗口，如步骤202，若是，该智能手机便进入一训练模式，于该训练模式下，使用者必须依据该信息处理装置的指示流程，利用智能手机1上另外设置的指纹扫描器11来输入指纹图像数据，如步骤203，然后该智能手机1再将该指纹图像数据进行存储，如步骤204，进而作为日后进行如图1(b)所示的身份辨识功能时来运用。

而由上述公知手段可发现，该智能手机1或类似的信息处理装置必须额外利用指纹扫描器11来进行使用者指纹图像的预先建立，方能提供后续身份辨识功能验证身份使用。然而此预存指纹图像的作法，也代表使用者在操作前必须进入一额外的训练模式。如此一来，因为训练模式中过于繁琐的设定过程可能对于一般使用者会造成困扰而却步，进而造成指纹特征辨识功能的使用率下降，无法实现保护信息安全的目的。

发明内容

公知技术的作法将导致使用者必须额外学习指纹图像建立的流程，造成使用者的操作障碍，而如何改善此一缺陷，令使用者操作上述信息处理装置时更为直观，便为发展本发明的主要目的。

因此，本发明的目的之一在于提出一种生物特征数据建立方法、电子装置及计算机程序产品，尤其是指可同时进行功能操作输入的生物特征数据建立方法、电子装置及计算机程序产品，用以解决上述的问题。

本发明揭示一种生物特征数据建立方法，应用于一电子装置，该电子装置包含有一控制器，而该方法包含下列步骤：于该控制器根据一使用者的一操控行为而产生一控制信号的同时，对该使用者进行至少一生物特征提取而产生一验证用生物特征数据；以及该电子装置正常执行该控制信号并存储该验证用生物特征数据。

在一实施例中，上述的生物特征数据建立方法还包括：使该电子装置进入一锁定状态；于该锁定状态中，该电子装置从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据；将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对；以及当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据相符时，解除该电子装置的该锁定状态并同时控制该电子装置执行该功能。

在一实施例中，上述的生物特征数据建立方法还包括：当该比对结果判断为不相符，将该电子装置维持于该锁定状态。

在一实施例中，当该比对结果判断为不相符，将该电子装置维持于该锁定状态的步骤包括：当该比对结果连续判断为不相符的次数达一门槛值时，将该电子装置维持于该锁定状态。

在一实施例中，上述的生物特征数据建立方法还包括：在存储完该验证用生物特征数据后使该电子装置进入一正常操作状态；于该正常操作状态中，该电子装置从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据；将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对；以及当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据不相符时，使该电子装置进入一锁定状态并禁止该电子装置执行该功能。

在一实施例中，上述的生物特征数据建立方法还包括：当该比对结果判断为相符，将该电子装置维持于该正常操作状态并让该电子装置执行该功能。

在一实施例中，该电子装置可为一计算机、一便携式计算机、一手机、一智能手机、一个人数字助理(PDA)、一个人数字助理手机、一多媒体播放器、一游戏机、一导航装置、一车用计算机。

在一实施例中，该控制器为一光学鼠标、一触控屏幕、一眼球移动感应装置或一声控装置。

在一实施例中，该根据该使用者的该操控行为而产生该控制信号的步骤包括：接收该使用者利用手指移动于该光学鼠标上所产生的该控制信号、接收该使用者利用手指碰触或接近该触控屏幕所产生的该控制信号、接收该使用者利用眼球的移动让该眼球移动感应装置所产生的该控制信号或是接收该使用者发出语音让该声控装置所产生该控制信号。

在一实施例中，上述的生物特征数据建立方法中进行的该生物特征提取包括一指纹图像提取、一掌纹图像提取、一虹膜图像提取或一语音提取。

在一实施例中，该验证用生物特征数据包括一验证用指纹图像数据，其由一光学鼠标来对该使用者身体的手指进行多次生物特征图像提取所产生的多个生物特征图像而组合产生。

在一实施例中，上述的生物特征数据建立方法中于该控制器接收一使用者的一操控而产生一控制信号的同时，对该使用者进行至少一生物特征提取而产生一验证用生物特征数据的步骤包括：多次接收该使用者的操控并分别对该使用者进行生物特征提取；以及根据所述多次提取的生物特征产生该验证用生物特征数据。

本发明另揭示一种电子装置，该电子装置包含：一控制器，可从一使用者接收对于该电子装置的一操作输入，同时提取该使用者的一生物特征以产生一验证用生物特征数据；以及一装置主体，耦接于该控制器与该生物特征提取器，接收该操作输入与该验证用生物特征数据后，执行该控制信号并存储该验证用生物特征数据。

在一实施例中，上述的电子装置更可进入一锁定状态，于该锁定状态中，该控制器从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，该控制器同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据，该装置主体将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对，当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据相符时，解除该电子装置的该锁定状态并执行该功能。

在一实施例中，当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据的比对结果判断为不相符时，将该电子装置维持于该锁定状态。

在一实施例中，当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据不相符时，将该电子装置维持于该锁定状态的步骤包括：当该比对结果连续判断为不相符的次数达一门槛值时，将该电子装置维持于该锁定状态。

在一实施例中，该电子装置其在存储完该验证用生物特征数据后进入一正常操作状态，并从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据，接着将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对，当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据不相符时，该电子装置进入一锁定状态并禁止执行该功能。

在一实施例中，当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据相符时，该电子装置维持于该正常操作状态并执行该功能。

在一实施例中，该控制器根据该使用者的该操控行为而产生该控制信号的行为包括：接收该使用者利用手指移动于该光学鼠标上所产生的该控制信号、接收该使用者利用手指碰触或接近该触控屏幕所产生的该控制信号、接收该使用者利用眼球的移动让该眼球移动感应装置所产生的该控制信号或是接收该使用者发出语音让该声控装置所产生该控制信号。

在一实施例中，上述的电子装置中进行的该生物特征提取为一指纹图像提取、一掌纹图像提取、一虹膜图像提取或是一语音提取。

在一实施例中，上述的电子装置中该验证用生物特征数据为一验证用指纹图像数据，其由一光学鼠标所完成的该生物特征提取器来对该使用者身体的手指进行多次生物特征图像提取所产生的多个生物特征图像而组合产生。

在一实施例中，上述的电子装置中于该控制器多次接收该使用者的操控并分别对该使用者进行生物特征提取，并根据所述多次提取的生物特征产生该验证用生物特征数据。

本发明揭示一种计算机程序产品，其上存储有一软件程序，该软件程序执行时将使具有一控制器的一电子装置进行一生物特征数据建立方法，该生物特征数据建立方法包括下列步骤：于该控制器根据一使用者的一操控行为而产生一控制信号的同时，对该使用者进行至少一生物特征提取而产生一验证用生物特征数据；以及该电子装置正常执行该控制信号并存储该验证用生物特征数据。

本发明另揭示一种电子装置，其包含：一输入手段，从一使用者接收对于该电子装置的一操作输入，同时提取该使用者的一生物特征以产生一验证用生物特征数据；以及一控制手段，用以接收该操作输入与该验证用生物特征数据后，执行该控制信号并存储该验证用生物特征数据。

本发明可便于使用者通过生物特征数据操控一电子装置，无须使用者进行繁杂的学习及操作过程。

附图说明

图1(a)，其为一种智能手机的外观示意图。

图1(b)，其为运行于智能手机上的公知指纹辨识流程步骤示意图。

图2，其为智能手机建立指纹图像数据的公知方法流程示意图。

图3，此为本发明所发展出来的一生物特征数据建立方法的流程示意图。

图4，此为本发明所发展出来的电子装置功能方框示意图。

图5，此为本发明所发展出来的锁定状态流程示意图。

图6，此为本发明所发展出来的正常操作状态流程示意图。

上述附图中的附图标记说明如下：

智能手机1           屏幕10

指纹扫描器11        光学鼠标12

触控屏幕100         电子装置3

控制器30            装置主体32

存储器单元320

具体实施方式

由于现今各类电子装置控制器已经相当多样化，例如光学鼠标、触控屏幕、眼球移动感应装置或声控装置等等，使得使用者可利用各种方式来进行指令输入来产生控制信号。而上述控制器的运行过程中都与使用者的某些生物特征有关，而这些生物特征都可以当作身份辨识的比对目标物。因此，本发明发展出如图3所示的生物特征数据建立方法：首先，当电子装置开机完成后，如步骤300，可先自我检测是否已具有验证用的生物特征数据，如步骤301，若无，并不主动提示使用者进行生物特征数据提取或是显示任何进行生物特征数据提取的窗口，而是直接进入训练模式来自动开始搜集所需的生物特征，其方法主要是于该控制器根据使用者的操控行为而产生一控制信号的同时，对该使用者进行生物特征提取而产生验证用生物特征数据，如步骤302，接着该电子装置正常执行该控制信号并存储该验证用生物特征数据，如步骤303。而当电子装置已具有验证用的生物特征数据后，则可以进入电子装置的其他操作状态来让使用者正常使用，如步骤304。

而上述的方法可以通过图4所示的电子装置功能方框图来执行，该电子装置3包含有控制器30以及装置主体32，其中该控制器30可从使用者接收对应该电子装置的一功能的一操作输入并具有一生物特征提取功能，该控制器30可于接收该操作输入的同时，同时提取该使用者的生物特征来产生验证用生物特征数据，而耦接于该控制器的装置主体32，则用以接收该操作输入与该验证用生物特征数据后，执行该控制信号并存储该验证用生物特征数据。

举例来说，该电子装置3若为智能手机，则当智能手机开机完成并自我检测出未具有验证用的生物特征数据时，便会自动进入训练模式，但是自动进入训练模式则是在不影响使用者的情况下，并且让使用者正常使用该智能手机，于是当使用者利用控制器30来产生控制信号时，本发明发展出来的智能手机便可同时对该使用者进行生物特征数据的提取而产生验证用生物特征数据。如此一来，使用者将在不需进行额外步骤且不知不觉中完成验证用生物特征数据的建立。

而电子装置3还可以是一计算机、一便携式计算机、一手机、一智能手机、一个人数字助理(PDA)、一个人数字助理手机、一多媒体播放器、一游戏机、一导航装置、一车用计算机等电子装置，而控制器30可以是光学鼠标、触控屏幕、摄影模块或是声控模块，而控制器30可实现的生物特征提取功能则可以是指纹图像提取功能、掌纹图像提取功能、虹膜图像提取功能或是声音提取功能等。至于装置主体32的动作则可用电子装置中普遍设有的微处理器或数字信号处理器来完成。于是，当使用者利用手指、手掌、眼球或是声音来对控制器30进行功能操控与指令输入时，整合于控制器30上的生物特征提取功能便可同时提取到该使用者的生物特征数据来存储于装置主体32中的一存储器单元320。

以手机上的光学鼠标为例，其原本便是提取指纹图像后根据其图案变化来感测出手指的移动方向与速度，进而产生可控制游标移动或物件移动的控制信号，但因光学鼠标的尺寸限制，在每次手指扫过的过程中，仅能得到部分的指纹图像数据，因此可能需要多次扫描后才会组合得到完整的指纹图像数据。而此等提取指纹图像技术的相关说明为本领域技术人员所熟知，故在此不予赘述。因此，利用光学鼠标的控制器30来同时完成指纹图像提取已是可行的技术。

而利用触控屏幕来完成控制器30时，则可利用将图像感测元件整合于触控液晶显示器模块中的技术，而让使用者于利用手指于触控屏幕上产生控制信号时，也可同时对该使用者进行指纹图像的提取而产生图像数据，进而完成验证用指纹图像数据的建立。同样地，将图像感测元件整合于触控液晶显示器模块中的技术也为本领域技术人员所熟知，故在此不予赘述。

至于利用眼球移动感应装置完成控制器30时，其主要是利用摄影模块(图未示出)来检测眼球的转动，进而相对应产生用来控制游标或是控制屏幕卷动的控制信号，因此可以同时将眼球上虹膜图像加以提取，进而建立验证用虹膜图像数据。而除了指纹及虹膜外，掌纹、掌形、脸型及静脉图像等图像数据也是可以被应用的生物特征。而声控模块则是根据使用者发出的语音来产生控制信号，因此也可同时提取语音特征来进行存储，进而完成验证用语音特征数据的建立。

而上述生物特征数据不论是图像数据或是语音数据都还可通过特征值的选取过程而将数据量缩小并增加比对的速度。

另外，电子装置的其他操作状态，如步骤304，的第一实施例可以如图5所示的锁定状态流程示意图，该电子装置于该锁定状态中，可从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据，如步骤501。然后将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对来判断是否相符，如步骤502。而当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据相符时，解除该电子装置的该锁定状态并同时控制该电子装置执行该功能，如步骤503。而当该比对结果判断为不相符，便将该电子装置维持于该锁定状态而禁止该电子装置执行该功能，如步骤504。如此一来，本发明的电子装置将可马上发挥身份辨识的功能，确保使用者的信息安全。

而电子装置的其他操作状态，如步骤304，的第二实施例则可以如图6所示的正常操作状态流程示意图，该电子装置于该正常操作状态中，该电子装置可从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据，如步骤601。然后将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对来判断是否相符，如步骤602。而当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据不相符时，便使该电子装置进入一锁定状态而禁止该电子装置执行该功能，如步骤603。而当该比对结果判断为相符时，便将该电子装置维持于该正常操作状态并让该电子装置执行该功能，如步骤604。如此一来，本发明的电子装置也可马上发挥身份辨识的功能，确保使用者的信息安全。

而判断是否相符的作法也可用当例如该比对结果连续判断为不相符的次数达一门槛值(例如5)时，便将该电子装置维持于该锁定状态的方式来完成，如此将可减少误判的机率。

而可执行上述方法的软件程序可被以数字数据的形式存储写入至一计算机程序产品，例如硬件可读取媒体、光盘、存储卡或是优盘，而该软件程序可于上述各式电子装置上执行。

综上所述，上述该电子装置还可以是一计算机、一便携式计算机、一手机、一智能手机、一个人数字助理(PDA)、一个人数字助理手机、一多媒体播放器、一游戏机、一导航装置、一车用计算机等其他信息处理装置，上述的较佳实施例都以生物特征图像作为身份辨识的标的，实现方式均通过一控制器，一旦具有所述控制器的信息处理装置的拥有者于初获该信息处理装置并进行第一次使用时，该拥有者的生物特征图像，便被该拥有者对该信息处理装置操作的各类使用行为如触控感测屏幕、操作光学滚轮、目视虹膜辨识摄影机等，通过单次或多次反复的自动感知操作提取出来该等验证用生物特征图像并存储于该信息处理装置中，以该组生物特征图像作为日后使用该装置时的验证标准。除了生物特征图像外，声音也可为身份辨识所采用的生物特征数据类型，通过声音辨识控制器将声音分析抽离出使用者的说话特性，将该声音辨识信息存储于信息处理装置中，借此作为后续验证使用者身份的标准。一旦所述信息处理装置的拥有者于初次使用所述信息处理装置，且所述信息处理装置依本发明的生物特征数据建立方法建立该验证用生物特征辨识信息后，日后若有使用者经手所述信息处理装置时，所述信息处理装置便可使用其自动预存的验证用生物特征辨识信息作为验证标准，并依据使用当时所述信息处理装置所处的操作模式与该使用者是否为电子装置拥有者等情况，决定所述信息处理装置的后续操作功能。

因此，上述说明可有效实现发展本发明的主要目的。虽然本发明已经揭示如上的较佳实施例，但并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可进行更动与润饰，因此本发明的权利范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。另外，本发明的任一实施例或权利要求不需实现本发明所揭示的全部优点或特点。此外，发明名称和发明摘要仅是用来辅助专利文件搜寻，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (13)

1.一种生物特征数据建立方法，应用于一电子装置，该电子装置包含有一控制器，而该方法包含下列步骤：

当判断该电子装置未具有一验证用生物特征数据时，于该控制器根据一使用者的一操控行为而产生一控制信号的同时，对该使用者进行至少一生物特征提取而产生该验证用生物特征数据；以及

该电子装置正常执行该控制信号并存储该验证用生物特征数据。

2.如权利要求1所述的生物特征数据建立方法，其还包括：

使该电子装置进入一锁定状态；

于该锁定状态中，该电子装置从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据；

将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对；以及

当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据相符时，解除该电子装置的该锁定状态并同时控制该电子装置执行该功能。

3.如权利要求2所述的生物特征数据建立方法，其还包括：

当该比对结果判断为不相符，将该电子装置维持于该锁定状态。

4.如权利要求3所述的生物特征数据建立方法，其中

当该比对结果判断为不相符，将该电子装置维持于该锁定状态的步骤包括：当该比对结果连续判断为不相符的次数达一门槛值时，将该电子装置维持于该锁定状态。

5.如权利要求1所述的生物特征数据建立方法，其还包括：

在存储完该验证用生物特征数据后使该电子装置进入一正常操作状态；

于该正常操作状态中，该电子装置从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据；

将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对；以及

当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据不相符时，使该电子装置进入一锁定状态并禁止该电子装置执行该功能。

6.如权利要求1所述的生物特征数据建立方法，其中该根据该使用者的该操控行为而产生该控制信号的步骤包括：接收该使用者利用手指移动于一光学鼠标上所产生的该控制信号、接收该使用者利用手指碰触或接近一触控屏幕所产生的该控制信号、接收该使用者利用眼球的移动让一眼球移动感应装置所产生的该控制信号或是接收该使用者发出语音让一声控装置所产生该控制信号。

7.如权利要求1所述的生物特征数据建立方法，其中该验证用生物特征数据包括一验证用指纹图像数据，其由一光学鼠标来对该使用者身体的手指进行多次生物特征图像提取所产生的多个生物特征图像而组合产生。

8.如权利要求1所述的生物特征数据建立方法，其中于该控制器接收一使用者的一操控而产生一控制信号的同时，对该使用者进行至少一生物特征提取而产生一验证用生物特征数据的步骤包括：

多次接收该使用者的操控并分别对该使用者进行生物特征提取；以及

根据所述多次提取的生物特征产生该验证用生物特征数据。

9.一种电子装置，该电子装置包含：

一控制器，从一使用者接收对于该电子装置的一操作输入而产生一控制信号，同时在判断该电子装置未具有一验证用生物特征数据时，提取该使用者的一生物特征以产生该验证用生物特征数据；以及

一装置主体，耦接于该控制器，接收该操作输入与该验证用生物特征数据后，执行该控制信号并存储该验证用生物特征数据。

10.如权利要求9所述的电子装置，其更可进入一锁定状态，于该锁定状态中，该控制器从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，该控制器同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据，该装置主体将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对，当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据相符时，解除该电子装置的该锁定状态并执行该功能。

11.如权利要求9所述的电子装置，其中该电子装置其在存储完该验证用生物特征数据后进入一正常操作状态，并从任一使用者上接收对应该电子装置的一功能的一操作输入时，同时提取该使用者的一生物特征而产生一待验证生物特征数据，接着将该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据进行比对，当该待验证生物特征数据与该验证用生物特征数据不相符时，该电子装置进入一锁定状态并禁止执行该功能。

12.如权利要求9所述的电子装置，其中该验证用生物特征数据为一验证用指纹图像数据，其由一光学鼠标所完成的该生物特征提取器来对该使用者身体的手指进行多次生物特征图像提取所产生的多个生物特征图像而组合产生。

13.如权利要求9所述的电子装置，其中于该控制器多次接收该使用者的操控并分别对该使用者进行生物特征提取，并根据所述多次提取的生物特征产生该验证用生物特征数据。

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