CN104778390A - 身份认证系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种身份认证系统及方法，其中该身份认证系统包含有一影像处理模块，一验证数据库以及一处理单元。该影像撷取装置用以获得多数个使用者影像。该验证数据库预先储存有生物特征模板及动作信息认证码。该处理单元耦合于该影像撷取装置与该验证数据库之间，分析该使用者影像，以产生至少一生物特征以及脸部动态信息，并依据脸部动态信息产生一动作信息编码。其中，若该生物特征与该生物特征模板相符时，该处理单元比对该动作信息编码与该动作信息认证码。若该动作信息编码与该动作信息认证码相符时，代表该使用者身份验证成功。本发明采用多重认证的方式，可大幅地提升密码破解的困难度，降低密码被破解的风险。

Description

身份认证系统及其方法

技术领域

[0001] 本发明有关于一种身份认证系统，尤指一种藉由多重身份认证程序以加强密码破解困难度的身份认证系统。

背景技术

[0002]目前市面上常见的防盗锁主要可分为两种，一种为传统的机械锁，另一种为电子锁。

[0003] 传统的机械锁具有成本低、制造与维护容易、且错误发生率较低等优势，然而，碍于先天结构上的限制，几乎所有的机械锁对于开锁者而言，都是相当容易被破解的，诚言之，甚至只要有心对锁具细心钻研者，要学会破解机械锁的技艺亦不甚困难。因此常有人言道，机械锁的功能在于防君子而并非用于防小人，市场上亦逐渐趋向于朝电子锁的方向进行研究。

[0004] 是以，鉴于过去机械锁的种种缺失，为因应高科技时代的来临，电子式锁具逐渐受到市场上的重视。一般而言，现今市场上最为常见的电子锁应属于电子密码锁及芯片密码锁两种。上述两种电子锁的优点在于其安全可靠性高，由于其相较于传统机械锁而言并无锁孔，要破解就必须要针对锁具的内码进行解译。然而，针对内码的组合视情况不同可能会有几十亿种组合，以暴力式密码破解法根本不可能完成，因此，相较于传统的机械锁而言，具有相当的安全可靠度。然而，上述锁具都无法有效排除非车主以外者取得钥匙或解锁方式，在安全性上仍有不足。

[0005] 是以，为解决上述问题，中国台湾公告号第1306817号专利揭露一种结合生物辨识技术的车辆双重认证启动方法及装置，其技术特点在于驾驶人启动车辆前先以芯片卡进行第一重认证，于通过第一重认证后，再一次的撷取驾驶人的生物特征(例如指纹、虹膜、声纹等)与芯片卡内的生物特征数据进行比对，若两者均相符方允许车辆启动，利用双重认证技术，排除车主以外未获合法授权者发动车辆。

[0006] 然而，即便上述技术可藉由双重认证避免有心人士侵入，然而，虹膜、指纹、声纹数据于一定限度上均可以进行仿造，倘若有心人士真有意破解认证，其仅需要破解使用者的RFID卡即可同时取得使用者RFID认证及生物特征数据。换言之，倘若RFID的内码被破解了，则有心人士仅需修改内部的生物特征数据，即可跳过生物特征的辨识程序，于实务上考虑并不甚周全。

发明内容

[0007] 本发明主要目的在于提供一种具有多重身份认证藉以加强密码破解困难度的身份认证系统。

[0008] 为解决上述问题，本发明提供一种身份认证系统，用于对使用者进行身份认证以判断该使用者是否为合法的使用者，该身份认证系统包含有一影像撷取装置、一验证数据库以及一处理单元。该影像撷取装置用以获得多数个使用者影像。该验证数据库存有预先储存的生物特征模板及动作信息认证码。该处理单元耦合于该影像撷取装置与该验证数据库之间，分析该使用者影像，以产生一生物特征以及一脸部动态信息，并依据该脸部动态信息产生一动作信息编码。其中该处理单元将该生物特征与该动作信息编码，分别与该验证数据库之内的该生物特征模板与该动作信息认证码进行比对。其中若该生物特征与该生物特征模板相符时，该处理单元比对该动作信息编码与该动作信息认证码。其中若该动作信息编码与该动作信息认证码相符时，代表该使用者身份验证成功。

[0009] 进一步地，该处理单元包含有一撷取出生物特征及脸部动态信息的影像分析单元，一将该生物特征与该生物特征模板进行比对的生物特征比对模块，以及一将该脸部动态信息的一连串动作编译成一动作信息编码并将其与该动作信息认证码进行比对的脸部动作比对模块。

[0010] 进一步地，该身份认证系统配合一车载计算机或一车用中控锁使用，该车载计算机或该车用中控锁于确认该使用者为合法的使用者时启动车辆的引擎或开启车门。

[0011] 进一步地，该处理单元于该生物特征与该生物特征模板相符且该动作信息编码与该动作信息认证码相符时产生一控制信号，传送至该车载计算机或该车用中控锁。

[0012] 进一步地，该身份认证系统包含有一光源照射使用者眼部藉以形成一光斑。

[0013] 进一步地，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的眼部动作信息所组成，该影像分析模块于取得该使用者影像后撷取出眼部影像，并取得瞳孔中心位置，于该瞳孔中心位置上定义一基准线以及该光斑位置至该瞳孔中心位置间的第一连线，并藉由该第一连线与该基准线之间的夹角以及该光斑的位置至该瞳孔中心位置之间的距离所组成的分布关系，决定该眼球运动方向，藉此而获得该眼部动作信息。

[0014] 进一步地，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的脸部摆动信息所组成，该影像分析模块于取得使用者影像后，侦测该使用者影像的鼻孔区域而获得一鼻孔位置信息，并由该鼻孔位置信息来判断该脸部是否转动，藉此而获得该脸部摆动信息。

[0015] 进一步地，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的嘴部动作信息所组成，该影像分析模块于取得使用者影像后，侦测该使用者影像的鼻孔区域而获得一鼻孔位置信息，并由该鼻孔位置信息预估一嘴部搜寻框，藉由该嘴部搜寻框取得该嘴部动作信肩、O

[0016] 进一步地，该身份认证系统包含有一连结至该处理单元的无线射频卷标读取器，以及一配对至该无线射频标签读取器的远程遥控器，该无线射频标签读取器于接收到来自该远程遥控器的讯号时确认该远程遥控器是否为与之相对的远程遥控器，确认正确时，将一启动讯号传递至该处理单元以启动该影像撷取装置对该使用者进行身份认证。

[0017] 进一步地，该处理单元于确认该使用者为合法的使用者时，将该使用者的数据藉由无线传输方式传递至该行控中心。

[0018] 进一步地，该身份认证系统包含有一连结至该处理单元并用于远程传输数据至一行动装置或一行控中心的无线传输单元，该处理单元于确认该使用者并非为合法的使用者时，藉由该无线传输单元将该使用者影像或该脸部动态信息远程传递至车主的手机或该行控中心备存。

[0019] 进一步地，该处理单元更包含有一声纹比对模块，该声纹比对模块将该使用者透过行动装置传递至该无线传输单元的语音讯号，与预先基于设定而储存的声纹频谱进行比对，并于比对确认符合时将一启动讯号传递至该处理单元以启动该影像撷取装置对该使用者进行身份认证，于确认该使用者并非为合法的使用者时，藉由该无线传输单元将该语音讯号传递至车主的手机或行控中心备存。

[0020] 本发明另一目的在于提供一种身份认证方法，包含有以下步骤:启动影像撷取装置；连续拍摄多数个使用者影像；依据该使用者影像，产生至少一个生物特征与脸部动态信息；依据该脸部动态信息，编译成一动作信息代码；比对该生物特征与预设的一生物特征模板；比对该动作信息编码与预设的一动作信息认证码；于上述二比对步骤均符合时判断该使用者为合法的使用者。

[0021] 进一步地，该方法可对应一车载计算机或车用中控锁使用，并于所述二比对步骤均符合时传送一控制讯号至该车载计算机或该车用中控锁启动车辆的引擎或开启车门。

[0022] 进一步地，该动作信息编码及/或该动作信息认证码系由一连串的眼部动作信息所组成，该眼部动作信息系由以下步骤取得:藉由光源照射使用者眼部以形成一光斑；于取得该使用者影像后系撷取出眼部影像；由该眼部影像中取得瞳孔中心位置；于该瞳孔中心位置上定义一基准线以及该光斑位置至该瞳孔中心位置间之第一联机；藉由该第一联机与该基准线之间的夹角以及该光斑的位置至该瞳孔中心位置之间的距离所组成的分布关系，决定该眼球运动方向。

[0023] 进一步地，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的脸部摆动信息所组成，该脸部摆动信息由以下步骤取得:取得使用者影像后侦测该使用者影像的鼻孔区域而获得一鼻孔位置信息；由该鼻孔位置信息来判断该脸部是否转动，藉此而获得脸部摆动信息。

[0024] 进一步地，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的嘴部动作信息所组成，该脸部摆动信息由以下步骤取得:取得使用者影像后侦测该使用者影像的鼻孔区域而获得一鼻孔位置信息；由该鼻孔位置信息预估一嘴部搜寻框，藉由该嘴部搜寻框取得嘴部动作信息。

[0025] 进一步地，于启动该影像撷取装置前包含有以下步骤，藉由一无线射频标签读取器接收到来自远程遥控器的讯号时确认该远程遥控器是否为与之相对的远程遥控器，并于确认正确时启动该影像撷取装置。

[0026] 进一步地，于确认该使用者并非为合法的使用者时，将该使用者影像或该脸部动态信息传递至车主的手机或行控中心备存。

[0027] 进一步地，于启动该影像撷取装置前包含有以下步骤，将该使用者透过行动装置传递至该无线传输单元的语音讯号与声纹频谱进行比对以决定是否启动该影像撷取装置，于比对不符合时，将该语音讯号传递至车主的手机或行控中心备存。

[0028] 因此，本发明相较于前述已知技术具有以下优异效果:

1.本发明采用多重认证的方式，可大幅地提升密码破解的困难度，降低密码被破解的风险。

[0029] 2.本发明可透过远程遥控器及行动装置远程开启车辆的车灯或蜂鸣器，于停车场使用时可方便使用者找到车辆的位置。

[0030] 3.本发明可结合语音指令与眼动指令控制车内装置。

附图说明

[0031] 图1为本发明身份认证装置的方块示意图。

[0032] 图2为本发明眼部动作信息的计算流程示意图。

[0033] 图3为眼部动作的示意图。

[0034] 图4为本发明脸部摆动信息的计算流程示意图。

[0035] 图5为脸部摆动示意图(一)。

[0036] 图6为脸部摆动示意图(二)。

[0037] 图7为本发明嘴部动作信息的计算流程示意图。

[0038] 图8为嘴部动作的示意图。

[0039] 图9为本发明第一实施态样的方块示意图。

[0040] 图10A、图1OB为本发明第一实施态样的使用状态示意图。

[0041] 图11为本发明第一实施态样的流程示意图。

[0042] 图12为本发明第二实施态样的方块示意图。

[0043] 图13A、图13B为本发明第二实施态样的使用状态示意图。

[0044] 图14为本发明第二实施态样的流程示意图。

[0045] 图15为本发明第三实施态样的方块示意图。

[0046] 图16A、图16B为本发明第三实施态样的使用状态示意图。

[0047] 图17为本发明第三实施态样的流程示意图。

[0048] 标号说明:

10 影像撷取装置:

1A 车用中控锁；

1B 车载计算机；

20 无线传输单元；

20A 行控中心；

20B 行动装置；

20C 后台中心；

30、30A、30B 处理单元；

31 影像分析模块；

32 生物特征比对模块；

33 脸部动作比对模块；

34 声纹比对模块；

40 验证数据库；

50 无线射频标签；

50A 远程遥控器；

60 显示接口 ；

61 密码输入选单；

611 数字键盘；

612 输入键盘；

62 游标； BI 虹膜外围边界；

B2 瞳孔外围边界；

R 虹膜区域；

Cl 瞳孔中心位置；

SI 光斑；

LI 基准线；

L2 第一连线；

Θ I 夹角；

NI 第一鼻孔中心；

N2 第二鼻孔中心；

P 参考点；

Rl 基准线；

R2 连线；

B 嘴部搜寻框；

Kl 左侧嘴角；

K2 右侧嘴角；

步骤 Sll〜S14、S21 〜S23、S31 〜S34、SlOl〜S109、S201 〜S209、S301 〜S307。

具体实施方式

[0049] 有关本发明详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下。

[0050] 请参阅图1，为本发明身份认证装置的方块示意图，如图所示:本发明提供一种身份认证系统，用于对使用者进行身份认证藉以判断该使用者是否为合法的使用者。该身份认证系统主要包含有一用以获得多数个使用者影像的影像撷取装置10，一存有预先储存的生物特征模板及动作信息认证码的验证数据库40，一用以处理影像并用以针对上述认证码进行比对的处理单元30，以及一连结至该处理单元30并用于远程传输数据至一行动装置20B或一行控中心20A的无线传输单元20 (如图9所示)。该影像撷取装置10视需求不同，可为一般平面摄影机、主动式深度摄影机(Active Depth Camera)、双目摄影机(BinocularStereo Camera)等。该处理单元30连结至该影像撷取装置10以取得该使用者影像并进一步取得脸部动态信息。

[0051] 该处理单元30依其不同的功能主要包含有以下几个模块:

1.影像分析模块31:

于本发明中，所述使用者影像指针对使用者特征部位所拍摄的单张影像，所述脸部动态信息指针对多张使用者影像进行脸部撷取，并藉由撷取的脸部所组成一连串的动态影像。本发明中所述影像分析模块31用以针对上述取得的使用者影像进行影像分析、处理及部分特征的撷取，更具体而言，该影像分析模块31可针对所撷取到的图像进行如噪声抑制、对比调整、锐利度调整、或针对部分图像特征进行上色等程序。

[0052] 2.生物特征比对模块32:

所述的生物特征比对模块32用以将经处理过后的该使用者影像先撷取出生物特征，再将该生物特征与预先基于设定而储存的生物特征模板进行比对，以确认拍摄到的操作者是否为合法的用户。所述生物特征模板系于起始时预先储存于验证数据库40，具体而言，使用者可依指示先预存多数个使用者影像作为样本，并针对该样本撷取特征，以取得对应的生物特征模板。所述的使用者生物特征，具体而言，指使用者身上单独具备的生物信息，诸如使用者的指纹信息、脸部特征信息、虹膜信息等。

[0053] 3.脸部动作比对模块33:

所述的脸部动作比对模块33用以将经处理过后的该脸部动态信息所表示的一连串动作编译成一动作信息编码，接着，与预先基于设定而储存的动作信息认证码进行比对，若比对结果相符，则输出一控制讯号至后端设备(如车载计算机、车用中控锁、或门禁系统)，验证该使用者为合法的使用者。所述动作信息认证码可于起始时基于设定而储存，具体而言，使用者可依指示先预存多数个动作指令作为样本，并针对该样本进行编译，以取得对应的动作信息认证码。更具体而言，该动作信息编码及该动作信息认证码可为经由一连串的眼部动作(如眼珠的转动方向或移动的轨迹)所构成的编码，或一连串依照嘴部张合动作及时序所排列而成的编码(如摩斯电码)，一连串不同的脸部表情或摆动信息(如嘴角上扬、紧闭双眼、舔唇或类似表情)所构成的编码，又或是藉由追踪使用者脸部的特征部位以透过使用者接口输入编码(如追踪使用者眼部以控制光标输入编码)的方式等，均属本发明中的均等态样。有关于眼部动作、嘴部动作、或是脸部动作的撷取及追踪方式，后面将有更详细的描述。

[0054] 该无线传输单元20用以连结至使用者的行动装置20B或行控中心20A，当车辆遇到不当侵入的情况时，可发挥实时告知及记录的功能。该无线传输单元20的协议可建构于3G、3.5G、4G或类似的通讯结构下，亦可为了确保讯号的质量，于部分可接受到无线AP讯号的位置自动切换至WIFI (Wireless Fidelity)或蓝牙(Bluetooth)协定。

[0055] 为便于清楚理解本发明的均等态样，以下举几个较佳实施例进行说明，请参阅图2至图8:

如图2及图3所示，本发明动作信息编码及动作信息认证码由一连串的眼部动作信息所组成，其眼部动作信息的撷取方式如下:首先，藉由光源(未图示)于眼球上形成光斑SI，藉由该光斑SI作为分析眼部运动方向的参考特征(步骤S11)。接续，影像分析模块31取得使用者影像，并由脸部撷取出眼部影像，取得瞳孔中心位置Cl (步骤S12)。接续，于该瞳孔中心位置Cl上定义一基准线LI以及该光斑SI位置至该瞳孔中心位置Cl间的第一连线L2 (步骤S13)，并藉由该第一连线L2与该基准线LI之间的夹角Θ I以及该光斑SI的位置至该瞳孔中心位置Cl之间的距离所组成的分布关系，决定该眼球运动方向，藉此而获得该眼部动作信息(步骤S14)。

[0056] 如图4、图5及图6所示,本发明动作信息编码及动作信息认证码由一连串的脸部摆动信息所组成，其脸部摆动信息的撷取方式如下:首先，影像分析模块31撷取使用者影像(步骤S21)，并侦测脸部的鼻孔区域，而获得一鼻孔位置信息，该鼻孔位置信息包含有第一鼻孔中心NI及第二鼻孔中心N2 (步骤S22)。接着，藉由该第一鼻孔中心NI及该第二鼻孔中心N2与参考点R进行比对(如图5所示)或者藉由第一鼻孔中心NI及第二鼻孔中心N2的联机R2与基准线Rl进行比对(如图6所示)，判断该脸部是否转动，藉此而获得脸部摆动信息(步骤S23)。

[0057] 如图7及图8所示，本发明动作信息编码及动作信息认证码由一连串的嘴部动作信息所组成，其嘴部动作信息的撷取方式如下:首先，影像分析模块31撷取使用者的脸部影像，并侦测该脸部的鼻孔区域，而获得一鼻孔位置信息(步骤S31)。接续，基于该鼻孔位置信息向下一段距离设定一嘴部搜寻框B，以取得使用者的嘴部区域(步骤S32)。接续，藉由左侧嘴角Kl及右侧嘴角K2间的连线分辨使用者的上唇及下唇(步骤S33)，藉由该上唇及下唇间的间隙判断使用者的嘴部是张开或是闭合(步骤S34)。其中，该上唇及下唇间的间隙大于阀值时判定使用者的嘴部是张开的，于该上唇及下唇间的间隙小于阀值时判定使用者的嘴部是闭合的，藉以判断使用者的嘴部动作信息。

[0058] 惟，上述方式仅为本发明所举的较佳实施例，于本发明中并不仅欲限制于上述实施态样，在此先行叙明。

[0059] 请参阅图9、图10及图11，为本发明第一实施态样的方块示意图、使用状态示意图以及流程示意图，如图所示:

本发明身份认证系统可安装于车辆上配合车用中控锁1A使用，该车用中控锁1A于确认该使用者为合法的使用者时解锁车门。于本实施态样中，本发明更可安装有一连结至该处理单元30的无线射频标签读取器50，并包含有一配对至该无线射频标签读取器50以供使用者携带的远程遥控器50A。于通常状态下，为减少不必要的耗电，本发明影像撷取装置10处于关闭的状态，且该处理单元30亦可设定于休眠状态。当该无线射频标签读取器50接收到来自该远程遥控器50A的讯号时(如图1OA所示)，藉由车用中控锁1A开启车门并将一启动讯号传递至该处理单元30以启动该影像撷取装置10，当使用者上车时，对该使用者进行身份认证(如图1OB所示)。此外，该远程遥控器50A更包含有远程呼叫的功能，当使用者不能确认车辆的位置时，使用者可藉由远程遥控器50A上的呼叫按钮搜寻车辆，该无线射频标签50于接收到来自该远程遥控器50A的呼叫讯号或接收到来自该远程遥控器50A的讯号开启门锁时，启动该车辆上的蜂鸣器或车灯以提示车辆的正确位置。所述实施态样应用无线射频标签读取器50开启车用中控锁10A，本发明亦不排除透过无线射频标签读取器1A及使用者身份认证后始开启车用中控锁的均等态样，在此先与叙明。

[0060] 有关于本实施态样的方法流程，请继续参阅图11，起始时，使用者藉由远程遥控器50A远程传输一讯号至该无线射频标签读取器50 (步骤S101)，该无线射频标签读取器50于接受到该讯号时，系确认该远程遥控器50A是否为与之相对的远程遥控器50A(步骤

5102)，确认为正确时，透过车用中控锁1A启动该影像撷取装置10进行身份验证(步骤

5103)。于启动身份验证时，该影像撷取装置10连续拍摄使用者影像，并藉由该影像分析模块31依据该使用者影像撷取出生物特征及脸部动态信息(步骤S104)。首先，进行生物特征验证，将该生物特征与该验证数据库40内的该生物特征模板进行比对，藉由使用者的生物特征判断是否为使用者本人(步骤S105)。

[0061] 接续，进行动作信息验证，依据该脸部动态信息编译成一动作信息代码并将该动作信息代码与该验证数据库40内的该动作信息认证码进行比对(步骤S106)。上述生物特征验证及动作信息验证其实施顺序于实务上可互相置换，于本发明中并不予以限制。于生物特征验证及动作信息验证均确认为使用者本人时，判断该使用者为合法的使用者，以便控制车辆。该身份认证系统将会传递一登录信号至该车载计算机10B，记录使用者的操作时间、车辆所在的地点以及使用者的身份，并将上述数据回报至该行控中心20A(步骤S108)。于较佳实施例，当验证成功后，使用者可利用动作信息编码控制车内装置，例如，启动引擎、操作空调、音响、车内多媒体系统、导航系统或行动电话等等。

[0062] 于步骤S102、S105、及S106中，如判断该使用者并非为合法的使用者，则该身份认证系统系藉由该无线传输单元20回报错误讯息，将错误的纪录、该非法使用者影像或该脸部动态信息远程传递至该行控中心20A或车主的行动装置20B备存，并同时记录时间、地点(步骤 S109)。

[0063] 请参阅图12、图13及图14，为本发明第二实施态样的方块示意图、使用状态示意图以及流程示意图，如图所示:

于本实施态样中，该身份认证系统用以安装于车上配合车用中控锁1A使用，并于确认该使用者为合法的使用者时解锁。于本实施态样中，本发明的处理单元30A更包含有一声纹比对模块34，并与使用者的行动装置20B配对设置。该声纹比对模块34将该使用者透过行动装置20B传递至该无线传输单元20的语音讯号与预先基于设定而储存于验证数据库40的声纹频谱进行比对，并于比对确认符合时将一启动讯号传递至该处理单元30A以启动该影像撷取装置10对该使用者进行身份认证。声纹比对可藉由撷取共振峰的频率值转换为译码进行比对，由于其具有很强的特定性，比对结果的可信度较高。于本实施态样中，使用者可先经由行动装置进行声纹认证(如图13A所示)，于比对符合时始启动该影像撷取装置10，对该使用者进行身份验证(如图13B所示)。此时，影像撷取装置10朝向驾驶座的车门外进行影像撷取，以获得车门外的驾驶影像。所述实施态样透过声纹认证及使用者身份认证始开启车用中控锁10A，惟，本发明亦不排除先透过声纹认证开启车用中控锁10A，再藉由使用者身份认证后始激活引擎或激活车辆的均等态样，在此先与叙明。

[0064] 有关于本实施态样的方法流程，请继续参阅图14，起始时，使用者藉由行动装置20B输入语音讯号传输至该无线传输单元20 (步骤S201)，该无线传输单元20于接受到该语音讯号时，将该语音讯号传送至该声纹比对模块34进行声纹比对。该声纹比对模块34将该使用者透过行动装置20B传递至该无线传输单元20的语音讯号与预先基于设定而储存的声纹频谱进行比对(步骤S202)，并于比对确认符合时将一启动讯号传递至该处理单元30A以启动该影像撷取装置10以便对该使用者进行身份认证(步骤S203)。接续进行下一步骤，于启动身份验证时，该影像撷取装置10连续拍摄使用者影像，并藉由该影像分析模块31依据该使用者影像撷取出生物特征及脸部动态信息(步骤S204)。首先，进行生物特征验证，将该生物特征与该生物特征模板进行比对，藉由使用者的生物特征判断是否为使用者本人(步骤S205)。接续，进行动作信息验证，依据该脸部动态信息编译成一动作信息代码并将该动作信息代码与该动作信息认证码进行比对(步骤S206)。于生物特征验证及动作信息验证均确认为使用者本人时，判断该使用者为合法的使用者，该身份认证系统将会传递一控制信号至该车用中控锁10A，用以解锁车门(步骤S207)，于此同时，记录使用者的操作时间、车辆所在地点、以及使用者身份，并将上述数据回报至该行控中心20A(步骤S208)。于步骤S202、S205及S206中，如于判断的步骤中，认定使用者并非为合法的使用者，则该身份认证系统藉由该无线传输单元20将该非法使用者影像或该脸部动态信息或该语音讯号远程传递至该行控中心20A或车主的手机备存，并同时记录时间、地点(步骤S209)。

[0065] 请参阅图15、图16及图17，为本发明第三实施态样的方块示意图、使用状态示意图以及流程示意图，如图所示: 于本实施态样中，举应用于一般门禁系统的案例进行说明。于本实施态样中，提供一种藉由眼部特征及眼部动作确认使用者身份的技术，该影像撷取装置10用以撷取使用者的眼部信息，以取得眼睛的虹膜信息(使用者影像撷取出的生物特征)，用以与预存于验证数据库40内的生物特征模板进行比对。为撷取该虹膜区域，该影像分析模块31先定义该瞳孔中心位置Cl，并由该瞳孔中心位置Cl判断出该虹膜外围边界BI及瞳孔外围边界B2，并将该瞳孔外围边界B2及虹膜外围边界BI之间定义为虹膜区域R(如图16A所示)。本实施态样中，更包含有一显示接口 60(如图16B所示)。该显示接口 60显示一密码输入选单61，于密码输入选单61上包含有数字键盘611及输入键盘612，使用者可藉由数字键盘611输入对应的密码,并于输入完成后藉由输入键盘612确认密码串已输入完成,使用者可藉由眼部移动、注视方向操控该密码输入选单上的光标62,藉以输入一连串的密码。

[0066] 有关于本实施态样的方法流程，请继续参阅图17，起始时，该门禁系统启动(藉由使用者触发或自动启动)，并开启该影像撷取装置10进行身份验证(步骤S301)。于启动身份验证后，该影像撷取装置10连续拍摄使用者的眼部影像(步骤S302)。该影像分析模块30先定义该瞳孔中心位置Cl，该虹膜外围边界BI以及该瞳孔外围边界B2，并藉由上述边界撷取出虹膜区域R，并捕捉该使用者的瞳孔移动轨迹、移动方向或注视位置，藉以操纵该显示接口 60上的光标62。于验证程序中先进行生物特征验证，该处理单元30B藉由虹膜区域的色度及纹理，将所取得的该虹膜区域R及该生物特征模板进行比对(步骤S303)。接续，进行动作信息验证，此时，该处理单元30B依据使用者的眼部移动、注视方向决定显示接口60上光标62的位置,并藉由该光标62于该显不接口 60上输入相对应的动作信息代码,并将该动作信息代码与该动作信息认证码进行比对(步骤S304)。

[0067] 于生物特征验证及该动作信息验证均确认为使用者本人时，判断该使用者为合法的使用者，该身份认证系统将会传递一控制信号传送至后台中心20C，用以开启门锁(步骤S305)，于此同时，记录使用者的操作时间、以及使用者身份，并将上述数据回报至该后台中心20C(步骤S306)。于步骤S303、及S304中，如认定使用者并非为合法的使用者，则该身份认证系统藉由该无线传输单元20将该非法使用者影像或该脸部动态信息远程传递至该后台中心20C备存，并同时记录事件发生的时间及地点(步骤S307)。

[0068] 本发明身份认证系统亦可安装于车用注意力侦测装置，或车用语音、眼动控制设备等，藉由语音或眼动控制车辆上的电子设备。

[0069] 综上所述，本发明藉由多重认证的方式，藉由生物特征进行第一重认证、再藉由使用者的脸部动作进行第二重认证，可大幅地提升密码破解的难度，降低密码被破解的风险。此外，本发明可结合远程遥控器或行动装置对车辆及该身份认证系统进行远程操控，可增加另一层认证，进一步再降低密码破解的风险。再者，本发明可安装于车用注意力侦测装置或语音、眼动控制设备等使用，不须再额外加装硬设备。

[0070] 以上已将本发明做一详细说明，惟以上所述，仅为本发明一较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施范围，即凡依本发明权利要求书所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖范围内。

Claims (20)

1.一种身份认证系统，用于对使用者进行身份认证以判断该使用者是否为合法的使用者，其特征在于该身份认证系统包含有: 一影像撷取装置，以获得多数个使用者影像； 一验证数据库，存有预先储存的生物特征模板及动作信息认证码；以及 一处理单元，耦合于该影像撷取装置与该验证数据库之间，分析该使用者影像，以产生一生物特征以及一脸部动态信息，并依据该脸部动态信息产生一动作信息编码； 其中该处理单元将该生物特征与该动作信息编码，分别与该验证数据库之内的该生物特征模板与该动作信息认证码进行比对； 其中若该生物特征与该生物特征模板相符时，该处理单兀比对该动作信息编码与该动作信息认证码； 其中若该动作信息编码与该动作信息认证码相符时，代表该使用者身份验证成功。

2.根据权利要求1所述的身份认证系统，其特征在于，该处理单元包含有一撷取出生物特征及脸部动态信息的影像分析单元，一将该生物特征与该生物特征模板进行比对的生物特征比对模块，以及一将该脸部动态信息的一连串动作编译成一动作信息编码并将其与该动作信息认证码进行比对的脸部动作比对模块。

3.根据权利要求2所述的身份认证系统，其特征在于，该身份认证系统配合一车载计算机或一车用中控锁使用，该车载计算机或该车用中控锁于确认该使用者为合法的使用者时启动车辆的引擎或开启车门。

4.根据权利要求3所述的身份认证系统，其特征在于，该处理单元于该生物特征与该生物特征模板相符且该动作信息编码与该动作信息认证码相符时产生一控制信号，传送至该车载计算机或该车用中控锁。

5.根据权利要求4所述的身份认证系统，其特征在于更进一步包含有一光源照射使用者眼部藉以形成一光斑。

6.根据权利要求5所述的身份认证系统，其特征在于，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的眼部动作信息所组成，该影像分析模块于取得该使用者影像后撷取出眼部影像，并取得瞳孔中心位置，于该瞳孔中心位置上定义一基准线以及该光斑位置至该瞳孔中心位置间的第一连线，并藉由该第一连线与该基准线之间的夹角以及该光斑的位置至该瞳孔中心位置之间的距离所组成的分布关系，决定该眼球运动方向，藉此而获得该眼部动作信息。

7.根据权利要求5所述的身份认证系统，其特征在于，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的脸部摆动信息所组成，该影像分析模块于取得使用者影像后，侦测该使用者影像的鼻孔区域而获得一鼻孔位置信息，并由该鼻孔位置信息来判断该脸部是否转动，藉此而获得该脸部摆动信息。

8.根据权利要求5所述的身份认证系统，其特征在于，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的嘴部动作信息所组成，该影像分析模块于取得使用者影像后，侦测该使用者影像的鼻孔区域而获得一鼻孔位置信息，并由该鼻孔位置信息预估一嘴部搜寻框，藉由该嘴部搜寻框取得该嘴部动作信息。

9.根据权利要求3所述的身份认证系统，其特征在于更进一步包含有一连结至该处理单元的无线射频卷标读取器，以及一配对至该无线射频标签读取器的远程遥控器，该无线射频标签读取器于接收到来自该远程遥控器的讯号时确认该远程遥控器是否为与之相对的远程遥控器，确认正确时，将一启动讯号传递至该处理单元以启动该影像撷取装置对该使用者进行身份认证。

10.根据权利要求1所述的身份认证系统，其特征在于，该处理单元于确认该使用者为合法的使用者时，将该使用者的数据藉由无线传输方式传递至该行控中心。

11.根据权利要求10所述的身份认证系统，其特征在于更进一步包含有一连结至该处理单元并用于远程传输数据至一行动装置或一行控中心的无线传输单元，该处理单元于确认该使用者并非为合法的使用者时，藉由该无线传输单元将该使用者影像或该脸部动态信息远程传递至车主的手机或该行控中心备存。

12.根据权利要求11所述的身份认证系统，其特征在于，该处理单元更包含有一声纹比对模块，该声纹比对模块将该使用者透过行动装置传递至该无线传输单元的语音讯号，与预先基于设定而储存的声纹频谱进行比对，并于比对确认符合时将一启动讯号传递至该处理单元以启动该影像撷取装置对该使用者进行身份认证，于确认该使用者并非为合法的使用者时，藉由该无线传输单元将该语音讯号传递至车主的手机或行控中心备存。

13.一种身份认证方法，其特征在于包含有以下步骤: 启动影像撷取装置； 连续拍摄多数个使用者影像； 依据该使用者影像，产生至少一个生物特征与脸部动态信息； 依据该脸部动态信息，编译成一动作信息代码； 比对该生物特征与预设的一生物特征模板； 比对该动作信息编码与预设的一动作信息认证码；以及 于上述二比对步骤均符合时判断该使用者为合法的使用者。

14.根据权利要求13所述的身份认证方法，其特征在于，该方法可对应一车载计算机或车用中控锁使用，并于所述二比对步骤均符合时传送一控制讯号至该车载计算机或该车用中控锁启动车辆的引擎或开启车门。

15.根据权利要求13所述的身份认证方法，其特征在于，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的眼部动作信息所组成，该眼部动作信息由以下步骤取得: 藉由光源照射使用者眼部以形成一光斑； 于取得该使用者影像后撷取出眼部影像； 由该眼部影像中取得瞳孔中心位置； 于该瞳孔中心位置上定义一基准线以及该光斑位置至该瞳孔中心位置间的第一连线.藉由该第一连线与该基准线之间的夹角以及该光斑的位置至该瞳孔中心位置之间的距离所组成的分布关系，决定该眼球运动方向。

16.根据权利要求13所述的身份认证方法，其特征在于，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的脸部摆动信息所组成，该脸部摆动信息由以下步骤取得: 取得使用者影像后侦测该使用者影像的鼻孔区域而获得一鼻孔位置信息； 由该鼻孔位置信息来判断该脸部是否转动，藉此而获得脸部摆动信息。

17.根据权利要求13所述的身份认证方法，其特征在于，该动作信息编码及/或该动作信息认证码由一连串的嘴部动作信息所组成，该脸部摆动信息由以下步骤取得: 取得使用者影像后侦测该使用者影像的鼻孔区域而获得一鼻孔位置信息； 由该鼻孔位置信息预估一嘴部搜寻框，藉由该嘴部搜寻框取得嘴部动作信息。

18.根据权利要求13所述的身份认证方法，其特征在于，于启动该影像撷取装置前包含有以下步骤，藉由一无线射频标签读取器接收到来自远程遥控器的讯号时确认该远程遥控器是否为与之相对的远程遥控器，并于确认正确时启动该影像撷取装置。

19.根据权利要求13所述的身份认证方法，其特征在于，于确认该使用者并非为合法的使用者时，将该使用者影像或该脸部动态信息传递至车主的手机或行控中心备存。

20.根据权利要求13所述的身份认证方法，其特征在于，于启动该影像撷取装置前包含有以下步骤:将该使用者透过行动装置传递至该无线传输单元的语音讯号与声纹频谱进行比对以决定是否启动该影像撷取装置，于比对不符合时，将该语音讯号传递至车主的手机或行控中心备存。