CN102946481A - 人脸表情解锁方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人脸表情解锁方法及系统，该解锁方法包括：通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像；从采集的所述人脸图像中提取人脸表情特征；将提取的所述人脸表情特征与图像特征库中预先存储的用于判定是否解锁的人脸表情特征进行比较；根据比较结果来响应手机的解锁操作。本发明人脸表情解锁方法及系统，无需用户记忆复杂的密码，通过人脸表情识别技术亦节省了用户输入密码的操作，从而避免了授权用户因误操作或者遗忘密码而不能通过认证的麻烦，且人脸表情识别增加了手机上数据的安全性，防止他人破解密码盗取手机信息，进一步，本发明亦丰富了手机的解锁操作形式，满足人们的个性化需求，提高了用户的使用体验指数。

Description

人脸表情解锁方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及用于手机上的解锁方法及系统。

背景技术

随着通信技术的快速发展，移动通信终端例如手机、PDA等已成为人们的日常使用工具。由于手机等移动通讯终端上存储有许多隐私信息及数据，越来越多的用户开始关注手机使用的安全性。

随着触控技术的成熟，手机的解锁方式亦由传统的按键解锁逐渐演变成触控滑屏解锁，例如现有的移动终端的解锁方案有：拖动滑动条解锁、图标下拉解锁等。由于其解锁方式均没有提供密码保护，任何人皆可通过简单操作进入应用界面，移动终端的安全性得不到保障。且手机等移动终端放在用户裤兜中时，常会因用户的无意操作而自动解锁，给用户的使用带来不便。若采用键入密码的解锁方式，虽然在一定程度上提供提高了解锁的安全性，但这势必增加了用户记忆一连串数字或者字母组合的密码的苦恼，且用户通过按键或者触屏输入密码时，也存在密码泄露的风险，给别有用心的人以破解密码的机会。故手机等移动终端的解锁安全性能还是有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种人脸表情解锁方法，该解锁方法基于人脸表情识别技术，提高手机了解锁的安全性及操作的趣味性。

本发明的另一目的是：提供一种人脸表情解锁系统，该解锁系统提升了手机的智能性，并保证了手机上用户数据的安全性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种人脸表情解锁方法，适用于手机，该方法包括以下步骤：

通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像；

从采集的所述人脸图像中提取人脸表情特征；

将提取的所述人脸表情特征与图像特征库中预先存储的用于判定是否解锁的人脸表情特征进行比较；

根据比较结果来响应手机的解锁操作。

较佳地，所述通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像的步骤具体包括：

启动解锁程序并提示用户做解锁表情；

对摄像头拍摄的图像采用人脸检测及定位技术采集用户的人脸图像。

较佳地，所述图像特征库包括至少两个图像特征子库，每个图像特征子库内分别存储有对应于不同手机解锁配置的人脸表情特征。

较佳地，所述图像特征库为对用户的人脸表情进行训练学习后建立的，具体包括以下步骤：

通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像；

从采集的所述人脸图像中提取人脸表情特征；

将提取的人脸表情特征存储为与某一手机解锁配置对应的图像特征子库，以作为解锁并预置该手机解锁配置的判断条件。

较佳地，该解锁方法还包括：

判断手机解锁的时间是否超过预定时间，若超过则返回锁定状态。

本发明还提供一种人脸表情解锁系统，该解锁系统包括：

图像采集模块，用于通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像；

特征提取模块，用于从所述图像采集模块采集的人脸图像中提取人脸表情特征；

特征库模块，用于存储图像特征库，所述图像特征库中存储有作为解锁判定的参照特征的人脸表情特征；

特征比对模块，用于将所述特征提取模块提取的人脸表情特征与所述图像特征库中预先存储的用于判定是否解锁的人脸表情特征进行比较；

解锁模块，用于根据所述特征比对模块的比较结果来响应手机的解锁操作。

较佳地，所述图像采集模块包括：

启动单元，用于启动解锁程序并提示用户做解锁表情；

采集单元，用于对摄像头拍摄的图像采用人脸检测及定位技术采集用户的人脸图像。

较佳地，所述图像特征库包括至少两个图像特征子库，每个图像特征子库内分别存储有对应于不同手机解锁配置的人脸表情特征。

较佳地，该解锁系统还包括：

特征学习模块，用于将所述特征提取模块提取的人脸表情特征存储为与某一手机解锁配置对应的图像特征子库，以作为解锁并预置该手机解锁配置的判断条件。

较佳地，该解锁系统还包括：

时间判断模块，用于判断手机解锁的时间是否超过预定时间，若超过则返回锁定状态。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明人脸表情解锁方法及系统，无需用户记忆复杂的密码，通过人脸表情识别技术亦节省了用户输入密码的操作，从而避免了授权用户因误操作或者遗忘密码而不能通过认证的麻烦，且人脸表情识别增加了手机上数据的安全性，防止他人破解密码盗取手机信息，进一步，本发明亦丰富了手机的解锁操作形式，满足人们的个性化需求，提高了用户的使用体验指数。

附图说明

图1为本发明人脸表情解锁方法的步骤流程图；

图2是本发明人脸表情解锁系统的原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。

随着手机智能化水平的提高及人脸表情识别（Facial Expression Recognition,简称FER）技术的成熟，本发明采用人脸表情识别技术来对手机进行解锁操作，在保证手机用户数据的安全性的同时，丰富了手机解锁操作的形式，提升了用户的使用体验。

参照图1，一种人脸表情解锁方法，该方法包括以下步骤：

步骤S10，启动解锁程序并提示用户做解锁表情；

用户在使用手机时，通过按压手机上的任意键或者输入特定的命令以开启解锁程序，这是，手机上会弹出提示框以提醒用户对着手机上的摄像头做出用于解锁的表情。

步骤S20，对摄像头拍摄的图像采用人脸检测及定位技术采集用户的人脸图像；

在此步骤中，采用人脸检测及定位技术，保证采集到的是包含人脸的图像或者照片，并且去除了原始图像数据或者照片中与人脸头像无关的区域，避免了图像数据或者照片中人脸头像无关的区域对人脸识别的混淆，提高了人脸识别的精度、速度及成功率。

步骤S30，从采集的所述人脸图像中提取人脸表情特征；

提取人脸表情特征具体包括对人脸图像数据进行坏点（出现突变的点）去除，原始特征提取及特征降维、去干扰处理，以获得有利的特征数据，提高后续检测判断的效率及准确性。人脸表情特征提取方法为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

步骤S40，将提取的所述人脸表情特征与图像特征库中预先存储的用于判定是否解锁的人脸表情特征进行比较；

所述图像特征库为对用户的人脸表情进行训练学习后建立的，具体包括以下步骤：

通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像；

从采集的所述人脸图像中提取人脸表情特征；

将提取的人脸表情特征存储为与某一手机解锁配置对应的图像特征子库，以作为解锁并预置该手机解锁配置的判断条件。

在实际应用中，所述图像特征库包括至少两个图像特征子库，每个图像特征子库内分别存储有对应于不同手机解锁配置的人脸表情特征。例如，可以针对不同的人脸表情配置不同手机解锁界面，以增强手机解锁的趣味性。

所述图像特征库中的人脸表情特征既可以是从其他设备（比如其他移动终端或者计算机）复制过来的，也可以是采用手机学习训练得到的。为了保证图像特征库中的人脸表情特征尽可能客观地反映用户的人脸图像的特征，避免拍摄过程中出现的各种不同因素的干扰，可以在人脸表情特征学习过程中在尽可能多的背景下拍摄使用者的面部表情，并根据多组背景下同一面部表情的人脸表情特征来建立存储到图像特征库中的人脸表情特征。

步骤S50，根据比较结果来响应手机的解锁操作。

当手机采集的人脸图像中提取出的人脸表情特征与图像特征库中的某一图像特征子库对应的人脸表情特征的相匹配时，则根据设置的权限将手机解锁并进入该解锁权限对应的配置界面；若比较结果为不匹配时，则重新采集人脸图像并提取人脸图像中的人脸表情特征进行比较分析。

较佳地，该解锁方法还包括解锁时间检测的步骤，具体为：

判断手机解锁的时间是否超过预定时间，若超过则返回锁定状态。所述预定时间可认为调整，例如，将预定时间设定为15秒，则开启解锁程序达到15秒后，手机自动返回熄屏锁定状态。

参照图2，本发明还提供一种人脸表情解锁系统，该解锁系统包括：

图像采集模块10，用于通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像；

特征提取模块20，用于从所述图像采集模块10采集的人脸图像中提取人脸表情特征；

特征库模块30，用于存储图像特征库，所述图像特征库中存储有作为解锁判定的参照特征的人脸表情特征；

特征比对模块40，用于将所述特征提取模块20提取的人脸表情特征与所述图像特征库中预先存储的用于判定是否解锁的人脸表情特征进行比较；

解锁模块60，用于根据所述特征比对模块40的比较结果来响应手机的解锁操作。

优选地，所述图像采集模块10具体包括：

启动单元110，用于启动解锁程序并提示用户做解锁表情；

采集单元120，用于对摄像头拍摄的图像采用人脸检测及定位技术采集用户的人脸图像。

较佳地，所述图像特征库30包括至少两个图像特征子库，每个图像特征子库内分别存储有对应于不同手机解锁配置的人脸表情特征。图像特征子库存储的人脸表情特征可由用户自定义设置，可以将不同的脸部表情设置为不同配置的解锁模式。

优选地，该解锁系统还包括：

特征学习模块50，用于将所述特征提取模块提取的人脸表情特征存储为与某一手机解锁配置对应的图像特征子库，以作为解锁并预置该手机解锁配置的判断条件。

较佳地，该解锁系统还包括：

时间判断模块70，用于判断手机解锁的时间是否超过预定时间，若超过则返回锁定状态。

与现有技术相比，本发明人脸表情解锁方法及系统，无需用户记忆复杂的密码，通过人脸表情识别技术亦节省了用户输入密码的操作，从而避免了授权用户因误操作或者遗忘密码而不能通过认证的麻烦，且人脸表情识别增加了手机上数据的安全性，防止他人破解密码盗取手机信息，进一步，本发明亦丰富了手机的解锁操作形式，满足人们的个性化需求，提高了用户的使用体验指数。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种人脸表情解锁方法，适用于手机，其特征在于，该方法包括以下步骤：

通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像；

从采集的所述人脸图像中提取人脸表情特征；

将提取的所述人脸表情特征与图像特征库中预先存储的用于判定是否解锁的人脸表情特征进行比较；

根据比较结果来响应手机的解锁操作。

2.如权利要求1所述的人脸表情解锁方法，其特征在于，所述通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像的步骤具体包括：

启动解锁程序并提示用户做解锁表情；

对摄像头拍摄的图像采用人脸检测及定位技术采集用户的人脸图像。

3.如权利要求1所述的人脸表情解锁方法，其特征在于：所述图像特征库包括至少两个图像特征子库，每个图像特征子库内分别存储有对应于不同手机解锁配置的人脸表情特征。

4.如权利要求1所述的人脸表情解锁方法，其特征在于，所述图像特征库为对用户的人脸表情进行训练学习后建立的，具体包括以下步骤：

通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像；

从采集的所述人脸图像中提取人脸表情特征；

将提取的人脸表情特征存储为与某一手机解锁配置对应的图像特征子库，以作为解锁并预置该手机解锁配置的判断条件。

5.如权利要求1所述的人脸表情解锁方法，其特征在于，还包括：

判断手机解锁的时间是否超过预定时间，若超过则返回锁定状态。

6.一种人脸表情解锁系统，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于通过手机内置的摄像头采集手机用户的人脸图像；

特征提取模块，用于从所述图像采集模块采集的人脸图像中提取人脸表情特征；

特征库模块，用于存储图像特征库，所述图像特征库中存储有作为解锁判定的参照特征的人脸表情特征；

特征比对模块，用于将所述特征提取模块提取的人脸表情特征与所述图像特征库中预先存储的用于判定是否解锁的人脸表情特征进行比较；

解锁模块，用于根据所述特征比对模块的比较结果来响应手机的解锁操作。

7.如权利要求6所述的人脸表情解锁系统，其特征在于，所述图像采集模块包括：

启动单元，用于启动解锁程序并提示用户做解锁表情；

采集单元，用于对摄像头拍摄的图像采用人脸检测及定位技术采集用户的人脸图像。

8.如权利要求6所述的人脸表情解锁系统，其特征在于，所述图像特征库包括至少两个图像特征子库，每个图像特征子库内分别存储有对应于不同手机解锁配置的人脸表情特征。

9.如权利要求6所述的人脸表情解锁系统，其特征在于，该系统还包括：

特征学习模块，用于将所述特征提取模块提取的人脸表情特征存储为与某一手机解锁配置对应的图像特征子库，以作为解锁并预置该手机解锁配置的判断条件。

10.如权利要求6所述的人脸表情解锁系统，其特征在于，该系统还包括：

时间判断模块，用于判断手机解锁的时间是否超过预定时间，若超过则返回锁定状态。

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