CN102096806A - 脸部识别安全手机及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脸部识别安全手机及其实现方法，包括壳体、主板、基带处理单元及存储模块；还包括脸部识别模块，所述脸部识别模块与所述基带处理单元相连接。所述方法依次包括：步骤1)用于输入脸部图像并进行保存的步骤；步骤2)用于提取脸部特征数据并保存该脸部特征数据的步骤；步骤3)用于比对脸部特征数据并根据比对结果发送控制信号的步骤。本发明所提供的脸部识别安全手机及其实现方法，可靠性高，可保证用户顺利通过认证。将该发明与手机解锁、通讯录、文件资料等功能相结合，可有效保障用户的隐私及商务安全。

Description

脸部识别安全手机及其实现方法

技术领域

本发明设计电子通讯领域，尤其涉及一种脸部识别安全手机及其实现方法。

背景技术

现有技术中的手机，都是通过操作按键，输入密码进行用户识别认证。这种识别方式不但操作较复杂、可靠性低，且需要记忆按键操作顺序或密码，当用户忘记按键操作顺序或密码时，常常造成用户本人也无法通过认证。

生物认证是一种根据人的生理和行为特征来识别或验证一个有生命的人的方法。人的生物特征有很多种，直到目前，已经投入应用的生物认证技术包括了指纹、手形、脸形、语音、虹膜、视网膜、签字、击键动力学等。如中国知识产权局于2005年3月2日公开了一种指纹认证手机，其公开号为1588809，该手机，在原有的手机硬件增加一指纹特征传感器组件，该指纹特征传感器组件是电连接于于控制电路，并经由该控制电路的控制以感测人体指纹信息、提取指纹特征信息；其中当使用者按压该键盘的至少一预定按键时，该控制电路会进入一指纹认证操作模式，并自该指纹特征传感器组件取得感测人体指纹信息、产生包含该指纹特征信息，该指纹特征信息传送至远程指纹认证服务器进行搜索比对，得到指纹验证结果。这种指纹认证手机，虽然利用了生物认证技术，为用户提供了便利，但存在如下缺陷：用户身体的电位与所述手机的电位常常会不相等，此时如用户使用指纹认证功能，其身体和手机之间会有电流产生，严重干扰指纹特征传感器的感应。所以，这种指纹认证手机仍然无法保证用户可顺利的通过认证，同样会给用户造成一定的不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种脸部识别安全手机及其实现方法，以解决用户无法顺利通过认证的缺陷。

本发明所提供的脸部识别安全手机，包括壳体、主板、基带处理单元(1)及存储模块(2)；其特征在于：还包括脸部识别模块，所述脸部识别模块与所述基带处理单元(1)相连接。

所述基带处理单元(1)设置有可用作中断的GPIO接口，所述脸部识别模块通过所述GPIO接口与所述基带处理单元(1)相连接。所述脸部识别模块包括脸部图像输入模块(3)、脸部特征提取模块(4)及特征数据存储模块(5)；所述脸部图像输入模块(3)及所述脸部特征提取模块(4)均与所述基带处理单元(1)相连接；所述脸部特征提取模块(4)还与所述特征数据存储模块(5)相连接。

本发明所提供的上述手机的实现方法，依次包括：步骤1)用于输入脸部图像并进行保存的步骤；步骤2)用于提取脸部特征数据并保存该脸部特征数据的步骤；步骤3)用于比对脸部特征数据并根据比对结果发送控制信号的步骤。

本发明所提供的脸部识别安全手机及其实现方法，利用脸部特征数据作为认证依据，避免了现有技术中感应装置对人体的直接接触，因而避免了环境、人体损伤或者人体产生电流对感应的干扰，可靠性高。用户无需记忆密码，无需复杂操作，可保证用户顺利通过认证。将该发明与手机解锁、通讯录、文件资料等功能相结合，可有效保障用户的隐私及商务安全。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的脸部识别安全手机的电路结构示意图；

图2为本发明施例二所提供的脸部识别安全手机的电路结构示意图；

图3为本发明实施例三所提供的实现方法的流程示意图；

图4为本发明实施例三中所描述的步骤3)的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的脸部识别安全手机，包括壳体、主板、基带处理单元1及存储模块2；其特征在于：还包括脸部识别模块，所述脸部识别模块与所述基带处理单元1相连接。

所述基带处理单元1设置有可用作中断的GPIO接口，所述脸部识别模块通过所述GPIO接口与所述基带处理单元1相连接。本领域技术人员可以理解，所述脸部识别模块可相所述基带处理单元1发出高电平信号及低电平信号，从而使所述GPIO接口上的电平高低发生变化，所述基带处理单元1根据GPIO接口上的电平变化进入中断，控制该手机运行相关的操作。

所述脸部识别模块包括脸部图像输入模块3、脸部特征提取模块4及特征数据存储模块5；所述脸部图像输入模块3及所述脸部特征提取模块4均与所述基带处理单元1相连接；所述脸部特征提取模块4还与所述特征数据存储模块5相连接。所述脸部图像输入模块3用于获取人脸图片并发送给所述基带处理单元1，基带处理单元1将该人脸图片进行处理后保存在所述存储模块2中；所述脸部特征提取模块4用于接收所述基带处理单元1从所述存储模块2中读取到的人脸图片，并对该人脸图片进行分析和计算，提取脸部特征数据并将该脸部特征数据发送给所述特征数据存储模块5，所述特征数据存储模块5用于保存上述脸部特征数据。所述脸部特征提取模块4对人脸图片进行分析和计算的过程，为现有技术，这里不再进行过多的阐述。

进一步，所述脸部识别模块还包括特征比对模块6，所述特征比对模块6的输入端分别与所述脸部特征提取模块4及所述特征数据存储模块5相连接，所述特征比对模块6的输出端与所述GPIO接口相连接。所述特征比对模块6用于分别接收所述脸部特征提起模块发送的当前脸部特征数据及保存在所述特征数据存储模块5中的脸部特征数据，并将所述当前脸部特征数据及保存在所述特征数据存储模块5中的脸部特征数据进行比对，分析计算出两特征数据的相似度S。本领域技术人员可以理解，所述特征比对模块6中设置有一相似度门限值S0，当相似度S大于或者等于所述相似度门限值S0时，所述特征比对模块6发送高电平；当相似度S小于所述相似度门限值S0时，所述特征比对模块6发送低电平；这样，当相似度S大于或者等于所述相似度门限值S0时，所述基带处理单元1控制该手机运行相关的操作；当相似度S小于所述相似度门限值S0时，所述基带处理单元1控制该手机运行执行另外的操作。

进一步，所述脸部图像输入模块3可以是与所述基带处理单元1相连接的摄像头；

进一步，所述脸部图像输入模块3还可以是用于传输人脸图片的各种接口，如USB接口，扩展存储卡接口。

实施例二

如图2所示，为本发明脸部识别安全手机的另一实施例，该实施例在上述实施例一的基础上，增加了以下内容：

所述脸部识别模块还包括格式转换模块7，所述格式转换模块7的输入端与所述基带处理单元1相连接且输出端与所述脸部特征提取模块4相连接。本领域技术人员可以理解，通过摄像头或者各种接口发送到该手机中的图片可包括多种数据格式，如JPG格式、JPEG格式、GIF格式、PNG格式或BMP格式等，所述格式转换模块7用于将上述多种数据格式的图片转换成所述脸部特征提取模块4可识别的格式。本领域技术人员可以理解，可设置所述脸部特征提取模块4识别的图片数据格式为TIFF格式。

如图2所示，所述脸部识别模块还可以包括相似度计算模块8，所述相似度计算模块8的输入端与所述特征比对模块6的输出端相连接，所述相似度计算模块8的输出端与所述GPIO接口相连接，所述特征比对模块6的输入端分别与所述脸部特征提取模块4及所述特征数据存储模块5相连接。本领域技术人员可以理解，可利用该手机多次输入同一个人的人脸图片，从而获得该人的多组脸部特征数据，从而形成该人的脸部特征数据集合。本实施例中为获得个人的5组脸部特征数据，即该人的脸部特征数据集合中包括5组该人的脸部特征数据。所述特征比对模块6将所述当前脸部特征数据与保存在所述特征数据存储模块5中的同一人的所有脸部特征数据进行比对，分别获得相似度S。本实施例中，将该人的当前脸部特征数据与保存在所述特征数据存储模块5中的同一人的5组脸部特征数据相比对，分别获得相似度S1、S2、S3、S4及S5。

所述相似度计算模块8中设有一比率门限值N0，所述相似度计算模块8用于计算上述所有相似度中大于或者等于相似度门限值的数量占所述相似度总数量的比率N，并将该比率与所述比率门限值N0相比较，当比率N大于或者等于比率门限值N0时，向所述GPIO接口发送高电平，此时所述基带处理单元1控制该手机运行相关的操作；当比率N小于比率门限值N0时，向所述GPIO接口发送低电平，此时所述基带处理单元1控制该手机运行执行另外的操作。以本实施例中为例，如所述S1＞S0，S2＜S0，S3＞S0，S4＞S0，S5＝S0，N0＝0.6，则N＝0.8，N＞N0，此时，所述相似度计算模块8发送高电平，所述基带处理单元1控制该手机运行相关的操作。本领域技术人员可以理解，所述相关操作可以由使用者来设置，如解锁，打开通讯录，打开资料文件等，这样，就可通过脸部识别，轻松安全的完成合法用户的鉴别，从而有效的保护用户资料和隐私。

如图2所示，本实施例所提供的脸部识别安全手机，还包括与所述基带处理单元1相连接的报警模块9。这样，当所述GPIO接口上收到低电平时，所述基带处理单元1控制启动所述报警模块9处于工作状态，即所述另外的操作为启动报警模块9报警。本领域技术人员可以理解，所述报警模块9可以是显示屏、蜂鸣器、震动马达或喇叭，可分别或组合使用显示文字或图片、发出蜂鸣声、手机震动及发出提示铃音等方式来报警。

实施例三

如图3所示，本实施例提供了一种脸部识别安全手机的实现方法，依次包括：

步骤1)用于输入脸部图像并进行保存的步骤；该步骤可利用摄像头或者各种接口来实现。

步骤2)用于提取脸部特征数据并保存该脸部特征数据的步骤；

步骤3)用于比对脸部特征数据并根据比对结果发送控制信号的步骤。

所述步骤2)还包括：用于对输入的脸部图片进行格式转换的步骤；本实施例中可设置所述脸部特征提取模块4识别的图片数据格式为TIFF格式，如步骤1中所输入的图片格式为JPG格式、JPEG格式、GIF格式、PNG格式或BMP格式，则须将上述格式转换为TIFF格式。

如图4所示，所述步骤3)依次包括：

步骤31)用于设置相似度门限值S0的步骤；本领域技术人员可以理解，所述相似度门限值S0可根据用户对识别精确度的需求来设置。

步骤32)特征比对模块6接收脸部特征提取模块4发送的当前脸部特征数据的步骤；

步骤33)特征比对模块6读取保存在特征数据存储模块5中的脸部特征数据的步骤；

步骤34)特征比对模块6将所述当前脸部特征数据与所述保存在特征数据存储模块5中的脸部特征数据进行比对，分析计算出两脸部特征数据的相似度S的步骤；

步骤35)判断相似度S是否大于或者等于相似度门限值S0，如果是，则向基带控制单元发送高电平信号；如果否，则向基带控制单元发送低电平信号。这样，当相似度S大于或者等于所述相似度门限值S0时，所述基带处理单元1控制该手机运行相关的操作；当相似度S小于所述相似度门限值S0时，所述基带处理单元1控制该手机运行执行另外的操作。

进一步，还包括循环执行步骤1)及步骤2)并获得同一个人的脸部特征数据集合的步骤。

进一步，所述循环执行的次数为5次。

此时，所述步骤35)可替换为依次执行的下列步骤：

设置比率门限值的步骤；

将当前脸部特征数据与同一个人的脸部特征数据集合中的每一组脸部特征数据进行比较，并分别获得相似度的步骤；

用于计算大于或者等于相似度门限值的数量占同一人的所有相似度的数量的比率的步骤；

判断所述比率是否大于或者等于比率门限值的步骤，如果是，则向基带控制单元发送高电平信号；如果否，则向基带控制单元发送低电平信号。这样，当所述基带控制单元收到高电平信号时，控制该手机运行相关的操作；当所述基带控制单元收到低电平信号时，控制该手机运行另外的操作。所述另外的操作可以是报警，即当基带控制单元收到低电平信号时，控制报警模块9报警。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种脸部识别安全手机，包括壳体、主板、基带处理单元(1)及存储模块(2)；其特征在于：还包括脸部识别模块，所述脸部识别模块与所述基带处理单元(1)相连接。

2.如权利要求1所述的脸部识别安全手机，其特征在于：所述基带处理单元(1)设置有可用作中断的GPIO接口，所述脸部识别模块通过所述GPIO接口与所述基带处理单元(1)相连接。

3.如权利要求2所述的脸部识别安全手机，其特征在于：所述脸部识别模块包括脸部图像输入模块(3)、脸部特征提取模块(4)及特征数据存储模块(5)；所述脸部图像输入模块(3)及所述脸部特征提取模块(4)均与所述基带处理单元(1)相连接；所述脸部特征提取模块(4)还与所述特征数据存储模块(5)相连接。

4.如权利要求3所述的脸部识别安全手机，其特征在于：所述脸部识别模块还包括特征比对模块(6)，所述特征比对模块(6)的输入端分别与所述脸部特征提取模块(4)及所述特征数据存储模块(5)相连接，所述特征比对模块(6)的输出端与所述GPIO接口相连接。

5.如权利要求3所述的脸部识别安全手机，其特征在于：所述脸部识别模块还包括特征比对模块(6)及相似度计算模块(8)，所述相似度计算模块(8)的输入端与所述特征比对模块(6)的输出端相连接，所述相似度计算模块(8)的输出端与所述GPIO接口相连接，所述特征比对模块(6)的输入端分别与所述脸部特征提取模块(4)及所述特征数据存储模块(5)相连接，

6.如权利要求4或5所述的脸部识别安全手机，其特征在于：所述脸部识别模块还包括格式转换模块(7)，所述格式转换模块(7)的输入端与所述基带处理单元(1)相连接且输出端与所述脸部特征提取模块(4)相连接。

7.如权利要求5所述的脸部识别安全手机，其特征在于：所述脸部图像输入模块(3)是与所述基带处理单元(1)相连接的摄像头；

8.如权利要求5所述的脸部识别安全手机，其特征在于：还包括与所述基带处理单元(1)相连接的报警模块(9)。

9.一种脸部识别安全手机的实现方法，其特征在于，依次包括：

步骤1)用于输入脸部图像并进行保存的步骤；

步骤2)用于提取脸部特征数据并保存该脸部特征数据的步骤；

步骤3)用于比对脸部特征数据并根据比对结果发送控制信号的步骤。

10.如权利要求8所述的脸部识别安全手机的实现方法，其特征在于，所述步骤3)依次包括：

步骤31)用于设置相似度门限值S0的步骤；

步骤32)特征比对模块(6)接收脸部特征提取模块(4)发送的当前脸部特征数据的步骤；

步骤33)特征比对模块(6)读取保存在特征数据存储模块(5)中的脸部特征数据的步骤；

步骤34)特征比对模块(6)将所述当前脸部特征数据与所述保存在特征数据存储模块(5)中的脸部特征数据进行比对，分析计算出两脸部特征数据的相似度S的步骤；

11.如权利要求9所述的脸部识别安全手机的实现方法，其特征在于，还包括：

步骤35)判断相似度S是否大于或者等于相似度门限值S0，如果是，则向基带控制单元发送高电平信号；如果否，则向基带控制单元发送低电平信号。

12.如如权利要求9所述的脸部识别安全手机的实现方法，其特征在于，还包括：循环执行步骤1)及步骤2)并获得同一个人的脸部特征数据集合的步骤。

13.如权利要求11所述的脸部识别安全手机的实现方法，其特征在于，还包括：

用于设置比率门限值的步骤；

用于将当前脸部特征数据与同一个人的脸部特征数据集合中的每一组脸部特征数据进行比较，并分别获得相似度的步骤；

用于计算大于或者等于相似度门限值的数量占同一人的所有相似度的数量的比率的步骤；

判断所述比率是否大于或者等于比率门限值的步骤，如果是，则向基带控制单元发送高电平信号；如果否，则向基带控制单元发送低电平信号。

14.如权利要求10或12所述的脸部识别安全手机的实现方法，其特征在于，所述步骤2)还包括：用于对输入的脸部图片进行格式转换的步骤；

15.如权利要求10或12所述的脸部识别安全手机的实现方法，其特征在于，当基带控制单元收到低电平信号时，控制报警模块(9)报警。

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