CN105164688A - 将生物测定用于认证和触摸区分 - Google Patents

Abstract

描述了使用手持式移动计算设备的生物测定认证和触摸区分实施例，手持式移动计算设备具有将信号注入用户的手达规定时段的信号注入点以及至少一个信号感测点，信号感测点中的每一者在至少信号被注入的时段期间捕捉从用户的任一只手的触摸信号感测点的手指发出的信号。捕捉到的一个或多个信号被分析以确定它们是否匹配预建立的信号模型达规定程度，预建立的信号模型是预期要捕捉到的一个或多个信号的指示。信号匹配确定可被用来认证用户或标识用户的哪一手指正触摸计算设备。

Description

将生物测定用于认证和触摸区分

背景

移动计算设备的计算能力和功能持续地快速增长。现在，可购买到各种类型的移动计算设备，它们允许用户在移动时能够担负得起并且方便地执行完全胜任的计算和数据通信活动。如今的移动计算设备通常集成各种功能，包括多个不同无线数据通信能力、触敏显示屏、一个或多个话筒、以及一个或多个摄像机。智能电话和平板计算机是这类移动计算设备的两个热门示例。对于移动计算设备用户可用的移动计算应用的数目和类型也持续地快速增长，经常使用移动计算设备来执行他们的在线计算和信息管理任务的人的数目也是如此增长。事实上，移动计算设备已经成为许多人的主要计算设备。

移动计算设备的用户的身份的认证对于防止未经授权的人伪装成经授权的用户而言是重要的。这一类型的身份盗用可能具有破坏性结果，如丢失安全信息、产品或服务盗用，等等。用于确保用户的真实性的当前认证方案在每一会话开始时或在一段不活动时段之后通常需要来自用户的口令。一些方案在需要重新认证之前等待固定时间量，这通常需要用户在这一固定时间量过去之后重新输入口令。

概述

本文描述的各生物测定认证和触摸区分实施例一般涉及使用在其外部包括信号注入点和至少一个信号感测点的手持式移动计算设备。在一个实施例中，信号注入点具有检测用户的手的一部分何时触摸信号注入点的触摸传感器，以及在检测到用户的手的上述部分正触摸信号注入点的情况下将信号注入用户的手达规定时段的信号注入器。在一个实施例中，每一信号感测点具有在至少上述信号被注入所述用户的手的时段期间捕捉从用户的任一只手的触摸信号感测点的手指发出的信号的信号传感器。捕捉到的信号是由注入信号行进通过用户的身体到达该手指来引起的。通过人类身体的电信号传播依赖于身体组成(例如，身体脂肪、硬/软组织、骨骼结构，以及其他)。身体组成是相当唯一的，通过人类身体(在这种情况下是手指)捕捉到的电信号对于该给定身体而言可能相当独特并且因此可被用来标识用户。

一般而言，分析捕捉到的一个或多个信号以确定它们是否匹配预建立的信号模型达规定程度，预建立的信号模型是在至少注入信号被注入到用户的手的时段期间预期要从用户的触摸一个或多个信号感测点的一个或多个手指捕捉到的一个或多个信号的指示。在一个实施例中，信号匹配确定被用来认证手持式移动计算设备的用户，而在另一实施例中，该确定被用来标识用户的哪一手指正触摸计算设备。

关于认证用户，在一个实现中，这涉及使用手持式移动计算设备来首先检测用户的手的一部分是否正触摸上述信号注入点。如果检测到用户的手的一部分正触摸信号注入点，则将信号注入用户的手的该部分达规定时段。在至少注入信号被注入用户的手的时段期间，捕捉从用户的任一只手的触摸上述信号感测点中的一者或多者的一个或多个部分(例如，手指)发出的信号。接着确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号模型达规定程度，预建立的信号模型是在至少注入信号被注入的时段期间预期要从用户的手的触摸一个或多个信号感测点的一个或多个部分捕捉到的信号的指示。如果确定捕捉到的信号匹配达规定程度，则用户被认证为手持式移动计算设备的授权用户。

关于标识用户的哪一手指正触摸手持式移动计算设备，在一个实现中，这涉及使用手持式移动计算设备来首先检测用户的手的一部分是否正触摸上述信号注入点。如果检测到用户的手的一部分正触摸信号注入点，则将信号注入用户的手的该部分达规定时段。在至少注入信号被注入用户的手的时段期间，捕捉从用户的任一只手的触摸手持式移动计算设备的外部上的信号感测点的手指发出的信号。随后确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号模型中包括的一个或多个信号子模型之一达规定程度。信号子模型中的每一者是在至少注入信号被注入的时段期间每当用户的手的不同手指触摸信号感测点时预期要从该手指捕捉到的信号的指示。如果确定捕捉到的信号匹配一个或多个信号子模型之一达规定程度，则将与该子模型相关联的手指指定为正触摸手持式移动计算设备。

还应该注意，提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在被用来帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图简述

参考以下描述、所附权利要求书以及附图，将更好地理解本发明的具体特征、方面和优点，附图中：

图1A-B是分别描绘适于与本文描述的生物测定认证和触摸技术实施例一起使用的一个示例性手持式移动计算设备的背面和前面的示图。

图2是示出用户可如何把持图1A-B的示例性手持式移动计算设备的示图。

图3是描绘适于与本文描述的生物测定认证和触摸技术实施例一起使用的另一示例性手持式移动计算设备的示图。

图4是示出用户可如何把持图3的示例性手持式移动计算设备的示图。

图5是大体概述用于确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号模型的过程的一个实施例的流程图。

图6是大体概述用于认证手持式移动计算设备的用户的过程的一个实施例的流程图。

图7是大体概述用于在捕捉到的信号不匹配预建立的信号模型达规定程度时建立经修正的信号模型的过程的一个实施例的流程图。

图8是大体概述图6的过程的一部分的实现的流程图，涉及确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号特征模型。

图9是大体概述在涉及一个以上信号感测点时用于认证手持式移动计算设备的用户的过程的一个实施例的流程图。

图10是大体概述用于区分用户的哪一手指正在触摸手持式移动计算设备上的感测点的过程的一个实施例的流程图。

图11是大体概述图10的过程的一部分的实现的流程图，涉及确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号特征模型。

图12是大体概述图10的过程的一部分的实现的流程图，涉及如果用户的手指之一没有触摸手持式移动计算设备上的感测点，即使检测到用户的手正在触摸信号注入点，也不向用户的手注入信号。

图13是描绘构成用于实现本文中所述的生物测定认证和触摸区分技术实施例的示例系统的通用计算设备的示图。

详细描述

在以下对生物测定认证和触摸区分技术实施例的描述中，对附图进行了参考，附图构成了各实施例的一部分且在其中作为说明示出了可在其中实践该技术的具体实施例。可以理解，可以使用其他实施例并且可以做出结构改变而不背离本发明技术的范围。

还应注意，出于清楚的目的，在描述此处所描述的生物测定认证和触摸区分技术实施例中将依靠具体的术语，但并不意味着这些实施例被限制于所选择的具体术语。此外，应当理解的是，每个具体术语包括以宽泛地类似方式工作以实现类似目的的所有其技术等同物。此处提及“一个实施例”、或“另一实施”、或“示例性实施例”、或“替代实施例”、或“一个实施方式”、或“另一实施方式”、或“示例性实施方式”、或“替代实施方式”意味着结合实施例或实施方式描述的特定特征、特定结构或特定特性可被包括在生物测定认证和触摸区分技术的至少一个实施例中。在本说明书中各个地方出现短语“在一个实施例中”、“在另一实施例中”、“在示例性实施例中”、“在替代实施例中”、“在一个实施方式中”、“在另一实施方式中”、“在示例性实施方式中”、“在替代实施方式中”不一定全都指同一实施例或实施方式，也不是与其他实施例/实施方式互斥的单独或替换实施例/实施方式。此外，表示生物测定认证和触摸区分技术的一个或多个实施例或实现的过程流的次序既不固有地指示任何特定次序，也不暗示对该技术的任何限制。

1.0生物测定认证和触摸区分技术

本文描述的生物测定认证和触摸区分技术实施例一般涉及一旦检测到用户已开始与设备交互并且在检测到交互时，就将低功率信号注入手持式移动计算设备用户的手达规定时段。注入的信号行进穿过用户的身体并且沿归因于人类身体的物理属性(例如，体脂肪、肌肉、组织、骨骼，等等)的方式被修改。经修改的信号至少在注入信号被注入的时段期间被捕捉到。更具体地，它是在移动计算设备的外部上的、用户的手的一部分正在触摸的一个或多个感测点处捕捉到的。注入信号并捕捉所得的经修改的信号可被表征为生物测定的形式，它一般涉及测量并分析生物学数据。

注意，用户的手的触摸感测点的那一部分可以是用户的手指(它包括用户的拇指)，且可以在用户的任一只手上。还要注意，归因于上述物理属性，从用户的手的一个部分发出的信号在行进穿过身体时将与用户的手的另一部分发出的信号被不同地修改。结果，通过检查捕捉到的一个或多个信号，为用户或用户的手的触摸移动计算设备的感测点的那一部分建立签名是可能的。这一签名随后可被用来区分用户以用于认证目的，或作为附加奖励来区分用户的哪一手指正在触摸移动计算设备上的感测点。

区分用户以用于认证目的或区分用户的哪一手指正在触摸手持式移动计算设备是相当有利的。例如，它降低或消除了对用户输入口令才能使用移动设备的需求。在用户抓起移动设备时，他或她可被几乎立即认证。给定人与他们的移动设备交互的频率，这可以是极其省时的。另外，可以相当地简化认证过程。此外，能够区分哪一手指正在触摸移动设备可以便于多点触摸体验。更具体地，基于触摸的功能(例如，可作出拇指触摸来意指与在传统计算机鼠标上的右击操作相同的事物，或者无名指触摸与鼠标上的右击相同而食指触摸与左击相同，等等)可被指派给特定手指。以此方式，在用户使用特定手指触摸移动设备时，指派给该手指的功能被调用。

在一个实施例中，注入信号采取电信号的形式，且更具体地，跨规定频率范围(例如，10KHz-10MHz或更大)的低功率(例如，数十微安)正弦电信号。这一信号被注入的上述规定时段可以变化，但在一个实现中落在50-150微秒的范围内。在电信号的情况下，手持式移动计算设备的外部上的信号注入点不与一个或多个信号感测点中的任一者相同。

在另一实施例中，注入信号采取超声信号的形式，且更具体地，高频超声信号(例如，12MHz或更高)。同样，再次地，这一信号被注入的上述规定时段可以变化，但在一个实现中落在数百微秒的范围内。在超声信号的情况下，手持式移动计算设备的外部上的信号注入点与感测点相同，因为捕捉的是反射超声信号。

1.1手持式移动计算设备

在描述生物测定认证和触摸技术实施例之前，将描述其中可实现其各部分的合适的手持式移动计算设备环境的概括描述。参考图1A-B，示出了适于与本文描述的生物测定认证和触摸技术实施例一起使用的一个示例性手持式移动计算设备100。图1A示出了设备100的背面，且图1B示出了该设备的前面。如图1A所示，示例性手持式移动计算设备100在其外部上包括信号注入点102。这一信号注入点102位于设备100的背面，但如稍后将解释的，它也可以位于其他位置。信号注入点102中包括信号注入点触摸传感器104，其检测用户的手的一部分何时触摸信号注入点。另外，信号注入点102包括信号注入器106，如果传感器104检测到用户的手的一部分正在触摸点102，则信号注入器106将信号注入用户的手达规定时段。注意，尽管图1A示出了信号注入点102是圆形，其中上半部是触摸传感器104且下半部是信号注入器106，但具有不同大小、形状、以及传感器和注入器之间的不同分界的其他配置也是可能的。

另外，适于与本文描述的生物测定认证和触摸技术实施例一起使用的手持式移动计算设备包括其外部上的一个或多个信号感测点。图1B中示出的示例性手持式移动计算设备100具有位于设备100的前面的设备触摸屏形式的一个信号感测点108。然而，如稍后将解释的，这一信号感测点108可位于其他位置，且也可包括附加信号感测点。信号感测点108中包括至少在上述注入信号被注入用户的手内的时段期间捕捉从触摸信号感测点的用户手指发出的信号的信号传感器110。如上所述，这一捕捉到的信号由行进穿过用户的身体到他或她的手指的注入信号引起。注意，触摸信号感测点108的用户手指可以在触摸信号注入点102的同一只手上，或它可以在用户的另一只手上。还要注意，尽管图1B示出了信号传感器110是触摸屏的矩形部分，但具有不同大小、形状以及位置的其他配置也是可能的。

参考图2，示出了用户可如何把持图1的示例性手持式移动计算设备。注意，用户将设备200把持在一只手202中，使得在设备背面上的上述信号注入点与用户的手掌接触。另外，用户的另一只手的手指204触摸位于设备200前面的触摸屏206。如上所示，触摸屏206充当上述信号感测点。

现在参考图3，描述了适于与本文描述的生物测定认证和触摸技术实施例一起使用的另一示例性手持式移动计算设备300。在这一示例性实施例中，上述信号注入点302位于设备300的边缘上，且与设备的电源按钮相对应。与先前实施例一样，信号注入点302包括信号注入点触摸传感器304，其检测用户的手的一部分何时触摸信号注入点。另外，信号注入点302包括信号注入器306，如果传感器304检测到用户的手的一部分正在触摸点302，则信号注入器306将信号注入用户的手达规定时段。注意，尽管图3示出了信号注入点302是矩形按钮，其中上半部是触摸传感器304且下半部是信号注入器306，但具有不同大小、形状、以及传感器和注入器之间的不同分界的其他配置也是可能的。

图3中描绘的示例性手持式移动计算设备300还在其外部上包括多个信号感测点308、310、312、314。然而，注意，可包括更少或更多信号感测点，且每一所包括的感测点可以位于手持式移动计算设备的外部上的其他位置。信号感测点308、310、312、314中的每一者中包括至少在上述注入信号被注入用户的手内的时段期间捕捉从触摸信号感测点的用户手指发出的信号的信号传感器316。注意，触摸信号感测点308、310、312、314之一的用户手指可以在触摸信号注入点302的同一只手上，或它可以在用户的另一只手上。还要注意，尽管图3示出了信号传感器316是移动设备300一侧上的矩形区域，但具有不同大小、形状以及位置的其他配置也是可能的。

参考图4，示出了用户可如何把持图3的示例性手持式移动计算设备。在这种情况下，用户把持设备400，使得他或她的拇指402触摸位在设备400一侧上的电源按钮。如上所示，电源按钮充当上述信号感测点。另外，用户同一只手的四指404、406、408、410分别接触位于设备400的与电源按钮相对的一侧上的上述信号感测点。

1.2生物测定认证和触摸区分过程

本文描述的生物测定认证和触摸技术实施例是经由使用上述手持式移动计算设备执行的过程来实现的。一般而言，如图5所示，实现本文描述的生物测定认证和触摸技术实施例的过程涉及使用计算设备来分析捕捉到的从用户的手的触摸信号感测点的一个手指发出的信号(如果只有一个手指触摸的话)，或者从触摸信号感测点的多个手指发出的信号(如果一个以上手指触摸的话)(过程动作500)。随后确定捕捉到的一个或多个信号是否匹配预建立的信号模型达规定程度，预建立的信号模型是在至少注入信号被注入到用户的手的时段期间预期要从用户的触摸一个或多个信号感测点的一个或多个手指捕捉到的一个或多个信号的指示(过程动作502)。

捕捉到的一个或多个信号是否匹配预建立的信号模型的这一确定可以随后被用来区分用户以用于认证目的，或区分用户的哪一手指正在触摸手持式移动计算设备上的感测点。以下各小节更详细地描述认证和区分过程。

1.2.1生物测定认证

给定以上内容，在一个实施例中，认证手持式移动计算设备的用户涉及使用计算设备来执行以下过程。参考图6，首先检测用户的手的一部分是否正触摸手持式移动计算设备的外部上的信号注入点(过程动作600)。如果否，则重复该检测动作。然而，如果检测到用户的手，则信号被注入到用户的手的触摸信号注入点的那一部分达规定时段(过程动作602)。在至少上述信号被注入的时段期间，从用户的手的触摸手持式移动计算设备的外部上的一个或多个信号感测点的一个或多个部分发出的信号被捕捉(过程动作604)。如上所述，被捕捉的信号是由行进通过用户身体的注入信号来引起的。注意，用户的手的触摸一个或多个信号感测点的一个或多个部分可以采取若干配置。例如，用户的手的该一个或多个部分可以是用户的一个或多个手指。该一个或多个手指可以来自任一只手。另外，在涉及多个手指时，它们可以来自两只手。此外，在涉及多个手指时，它们可触摸同一信号感测点或多个信号感测点。在一种配置中，每一手指将触摸不同的信号感测点。

一旦捕捉到上述信号，将确定它们是否匹配预建立的信号模型达规定程度(过程动作606)。信号模型是在至少注入信号被注入到用户的手的时段期间预期要从用户的第一和第二只手的触摸一个或多个信号感测点的一个或多个部分捕捉的信号的指示。如果确定捕捉到的信号匹配达规定程度，则用户被认证为手持式移动计算设备的授权用户(过程动作608)。如果确定捕捉到的信号没有匹配达规定程度，则用户未被认证(过程动作610)。

然而，注意，捕捉到的信号可能由于用户身体内的状况(例如，血压、水合水平等)以及周围环境中的状况(温度、湿度，等等)的变化而随时间展现出显著变化。这些变化可能变得足够严重，使得捕捉到的信号将不匹配先前建立的信号模型达规定程度——即使匹配的规定程度没有过度严格。因而，如果在上述过程中确定捕捉到的信号不匹配预建立的信号模型达规定程度，则在一个实施例中，使用以下过程。参考图7，经由手持式移动计算设备的常规用户界面来请求用户输入预建立的锁定和/或认证(L/A)机制，如口令或生物测定(过程动作700)。所输入的L/A机制被接收(过程动作702)且确定它是否匹配先前建立的L/A机制(过程动作704)。如果确实匹配，则用户被认证为手持式移动计算设备的授权用户(过程动作706)。另外，基于至少在注入信号被注入用户的手的时段期间捕捉到的最后信号来建立经修订的信号模型(过程动作708)。经修订的信号模型随后被指定为预建立的模型来代替最后使用的信号模型(过程动作710)。如上所述，经修订的信号模型是在至少所述信号被注入用户的手的时段期间预期要从用户的手的触摸手持式移动计算设备的外部上的一个或多个信号感测点的一个或多个部分捕捉到的信号的指示。然而，如果在过程动作704发现接收到的L/A机制不匹配先前建立的L/A机制，则用户未被认证(过程动作712)。

关于预建立的信号模型，一般而言，这一模型表示注入信号与被认为仍然指示用户是手持式移动计算设备的授权用户的捕捉到的信号之间的最大变化程度。在一个实施例中，信号模型是通过简单地使用过去从用户捕捉到的原始电信号来作为实际模型创建的。在任何用户与设备交互时，从用户的身体的一个或多个部分捕捉到的电信号对照预记录的电信号进行比较。这些原始电信号之间的相似度(两个信号有多接近)可以按多种方式来计算(例如，计算原始信号之间的互相关)。这一相似度被用来直接确定注入信号与捕捉到的信号之间的变化是否等于或小于使用原始信号数据的最大变化程度。如果变化很低，则用户被自动认证。

在另一实施例中，预建立的信号模型是预建立的信号特征模型，预建立的信号特征模型是在至少注入信号被注入用户的手的时段期间预期要从用户的手的触摸手持式移动计算设备的外部上的一个或多个信号感测点的一个或多个部分捕捉到的规定信号特征的指示。在其中注入信号是电信号的情况下，信号特征可包括但不限于电压降、相位偏移、生物阻抗特征(例如，电阻、电抗、阻抗，等等)中的一者或多者。这些特征可针对注入信号的频率范围内的一个或多个规定频率来被测量。在其中注入信号是超声信号的情况下，信号特征可包括但不限于振幅、振幅变化、频谱带宽所表示的频域中的功率密度、频谱通量、以及频谱质心中的一者或多者。

给定以上内容，在图8中所示的信号特征实施例的一个实现中，确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号特征模型达规定程度涉及首先分析捕捉到的信号以标识在一个或多个频率处由此展现出的一个或多个规定信号特征(过程动作800)。随后确定捕捉到的信号所展现出的所标识的一个或多个规定信号特征是否匹配预建立的信号特征模型达规定程度(过程动作802)。注意，常规方法被用来创建信号特征模型并将该模型与捕捉到的信号进行比较。

还要注意，上述信号模型是使用常规方法来训练的，它一般需要用户一旦创建该模型就以他或她在尝试认证时将采用的方式来把持手持式移动计算设备。这将包括：注入信号被注入，以及在至少所述信号被注入用户的手的时段期间捕捉从用户的手的触摸手持式移动计算设备的外部上的一个或多个信号感测点的一个或多个部分发出的信号。这一过程可被重复多次，且捕捉到的信号被组合(例如，取平均或交叉验证)以创建代表性捕捉到的信号。

在一个实施例中，信号是在用户的手的一个或多个部分触摸的信号感测点中的每一者处捕捉到的。因而，如果涉及一个以上信号感测点，则信号将在每一点处被捕捉。在一个实施例中，捕捉到的信号被组合以产生单个捕捉到的信号以用于训练信号模型。然而，在另一实现中，捕捉到的信号被分开处理以训练一系列子模型——每一信号感测点一个子模型。这些子模型组成上述预建立的信号模型，且每一子模型是预期要从用户的手的触摸与该子模型相关联的信号感测点的一个或多个部分捕捉到的信号的指示。

在涉及一个以上信号感测点时，知晓用户的手的一个或多个部分触摸了这些点中的哪一个(哪些)也可有利于促进创建上述分开的子模型。另外，因为存在要处理的多个感测点，上述捕捉和匹配动作稍微不同。更具体而言，参考图9，在一个实施例中，一旦注入信号已如上所述被注入，就检测用户的手的一个或多个部分正触摸一个或多个信号感测点中的哪一个(哪些)(过程动作900)。对于被触摸的每一信号感测点，在至少注入信号被注入的时段期间，捕捉从用户的手的触摸该点的一个或多个部分发出的信号(过程动作902)。随后针对感测点中的每一者，确定捕捉到的信号是否匹配与该感测点相关联的特定子模型达规定程度，以产生该点的匹配结果(过程动作904)。感测点的匹配结果随后被组合(过程动作906)，且确定捕捉到的信号作为整体是否匹配信号模型达规定程度(过程动作908)。如果确定捕捉到的信号作为整体匹配信号模型达规定程度，则用户被认证为手持式移动计算设备的授权用户(过程动作910)。如果否，则用户未被认证(过程动作912)。注意，确定经组合的匹配结果是否指示捕捉到的信号作为整体匹配信号模型达规定程度可以按多种方式来实现。例如，而非限制，在一个实现中，来自每一感测点的匹配结果必须指示在该点处捕捉到的信号匹配与该点相关联的子模型达规定程度，才能使捕捉到的信号作为整体被认为匹配信号模型达规定程度。在另一实现中，在从信号感测点捕捉到的信号非常接近子模型的信号的情况下，用户认证可被达成。

1.2.2生物测定触摸区分

关于区分用户的哪一手指正在触摸手持式移动计算设备上的感测点，在一个一般实施例中，这涉及使用计算设备来执行以下过程。参考图10，首先检测用户的手的一部分是否正触摸手持式移动计算设备的外部上的信号注入点(过程动作1000)。如果否，则重复该检测动作。然而，如果检测到用户的手，则信号被注入到用户的手的触摸信号注入点的那一部分达规定时段(过程动作1002)。在至少注入信号被注入用户的手的时段期间，捕捉从用户的手之一的触摸信号感测点的手指发出的信号(过程动作1004)。如上所示，被捕捉的信号是由行进通过用户身体的注入信号来引起的。注意，触摸信号感测点的手指可以来自任一只手。因而，手指可以在与注入了信号的同一只手上或在用户的另一只手上。

一旦捕捉到上述信号，就确定它是否匹配预建立的信号模型中包括的一个或多个信号子模型之一达规定程度(过程动作1006)。信号子模型中的每一者是在至少注入信号被注入用户的手的时段期间每当用户的手的不同手指触摸信号感测点时预期要从该手指捕捉到的信号的指示。如果确定捕捉到的信号匹配一个或多个信号子模型之一达规定程度，则与该子模型相关联的手指被指定为正触摸手持式移动计算设备(过程动作1008)。然而，如果确定捕捉到的信号不匹配一个或多个信号子模型中的任一者达规定程度，则不指定手指(过程动作1010)。

如上所述，标识用户的哪一手指正触摸手持式移动计算设备在例如分开的触摸功能已被指派给用户的手的具有相关联的信号子模型的每一手指时具有优点。换言之，在指定与一子模型相关联的手指正触摸手持式移动计算设备时，指派给该手指的触摸功能被调用。

关于预建立的信号模型的各信号子模型，一般而言，这些子模型中的每一者表示注入信号与被认为仍然指示与该子模型相关联的手指正触摸手持式移动计算设备的捕捉到的信号之间的最大变化程度。在一个实施例中，信号子模型是通过简单地使用过去从用户捕捉到的原始电信号来作为实际模型创建的。在任何用户与设备交互时，从用户的身体的一个或多个部分捕捉到的电信号对照预记录的电信号进行比较。这些原始电信号之间的相似度(两个信号有多接近)可以按多种方式来计算(例如，计算原始信号之间的互相关)。这一相似度被用来直接确定注入信号与捕捉到的信号之间的变化是否等于或小于使用原始信号数据的最大变化程度。如果变化很低，则用户被自动认证。

在另一实施例中，每一信号子模型是信号特征子模型，信号特征子模型是在至少上述信号被注入用户的手的时段期间每当与该子模型相关联的手指触摸信号感测点时预期要从该手指捕捉到的规定信号特征的指示。与认证实施例一样，在其中注入信号是电信号的情况下，信号特征可包括但不限于电压降、相位偏移、生物阻抗特征(例如，电阻、电抗、阻抗，等等)中的一者或多者。这些特征可针对注入信号的频率范围内的一个或多个规定频率来被测量。在其中注入信号是超声信号的情况下，信号特征可包括但不限于振幅、振幅变化、频谱带宽所表示的频域中的功率密度、频谱通量、以及频谱质心中的一者或多者。

给定以上内容，在图11中所示的信号特征实施例的一个实现中，确定捕捉到的信号是否匹配信号特征子模型之一达规定程度涉及首先分析捕捉到的信号以标识在一个或多个频率处由此展现出的一个或多个规定信号特征(过程动作1100)。随后确定捕捉到的信号所展现出的所标识的一个或多个规定信号特征是否匹配一个或多个信号子模型之一的信号特征子模型达规定程度(过程动作1102)。注意，常规方法被用来创建信号特征子模型并将这些模型与捕捉到的信号进行比较。

上述信号子模型是使用常规方法来训练的，对于所训练的每一子模型，这一般需要用户一旦创建了这些子模型就以他或她在尝试调用特定触摸功能时将采用的方式来把持手持式移动计算设备。这将包括：注入信号被注入，以及在至少所述信号被注入用户的手的时段期间捕捉从触摸手持式移动计算设备的外部上的一个或多个信号感测点的用户手指发出的信号。触摸信号感测点的手指是要与被训练的子模型相关联的手指。这一过程可被重复多次，且捕捉到的信号被组合(例如，取平均)以创建代表性捕捉到的信号。如果手持式移动计算设备的外部上存在多个感测点，则这些点中的任一者可被用来训练各子模型。

注意，如果用户的手指之一没有触摸手持式移动计算设备上的感测点，则没有必要将信号注入用户的手，即使用户的手正触摸信号感测点。因而，参考图12，在一个实施例中，为了省电，在将信号注入用户的手之前，周期性地检测用户的手的手指是否正触摸手持式移动计算设备的外部上的信号感测点(过程动作1200)。如果手指正触摸感测点，则注入信号(过程动作1202)。然而，如果没有手指正触摸感测点，则不注入信号(过程动作1204)。

2.0示例操作环境

本文所述的生物测定认证和触摸区分技术实施例可在多种类型的通用或专用手持式移动计算设备环境或配置内操作。图13示出其上可实现本文所描述的生物测定认证和触摸区分技术实施例的各实施例和元素的通用计算机设备的简化示例。应当注意，图13中由折线或虚线所表示的任何框表示简化计算设备的替换实施方式，并且以下描述的这些替换实施方式中的任一个或全部可以结合贯穿本文所描述的其他替换实施方式来使用。

例如，图13示出了概括系统图，其示出简化手持式移动计算设备10。这样的计算设备通常可以在具有至少一些最小计算能力的设备中找到，这些设备包括但不限于膝上型或移动计算机、诸如蜂窝电话和PDA等通信设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程消费电子产品、网络PC、小型计算机、音频或视频媒体播放器等。

为允许设备实现本文描述的生物测定认证和触摸区分技术实施例，该设备应当具有足够的计算能力和系统存储器以启用基本计算操作。具体而言，如图13所示，计算能力一般由一个或多个处理单元12示出，并且还可包括一个或多个GPU14，处理单元与GPU中的任一者或两者均与系统存储器16通信。注意，通用计算设备的处理单元12可以是专用微处理器，如DSP、VLIW、或其他微控制器、或可以是具有一个或多个处理核的常规CPU，包括多核CPU中的专用的基于GPU核。

另外，图13的简化计算设备还可包括其他组件，诸如例如通信接口18。图13的简化计算设备还可包括一个或多个常规计算机输入设备20(例如，定点设备、键盘、音频输入设备、视频输入设备、触觉输入设备(如触摸屏)、用于接收有线或无线数据传输的设备等)。图13的简化计算设备还可包括其他任选组件，诸如例如一个或多个常规显示设备24和其他计算机输出设备22(例如，音频输出设备、视频输出设备、用于传送有线或无线数据传输的设备等)。注意，用于通用计算机的典型通信接口18、输入设备20、输出设备22和存储设备26是本领域技术人员所公知的，且将不在此详细描述。

图13的简化计算设备还可包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算机10经由存储设备26访问的任何可用介质，并且包括是可移动28和/或不可移动30的易失性和非易失性介质，该介质用于存储诸如计算机可读或计算机可执行指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括但不限于：计算机或机器可读介质或存储设备，诸如DVD、CD、软盘、磁带驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、固态存储器设备、RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或可用于存储所需信息并且可由一个或多个计算设备访问的任何其他设备。

诸如计算机可读或计算机可执行指令、数据结构、程序模块等信息的保留还可通过使用各种上述通信介质中的任一种来编码一个或多个已调制数据信号或载波或其他传输机制或通信协议来实现，并且包括任何有线或无线信息传递机制。注意，术语“已调制数据信号”或“载波”一般指以对信号中的信息进行编码的方式设置或改变其一个或多个特征的信号。例如，通信介质包括诸如有线网络或直接线连接等携带一个或多个已调制数据信号的有线介质，以及诸如声学、RF、红外线、激光和其他无线介质等用于传送和/或接收一个或多个已调制数据信号或载波的无线介质。上述中任一组合也应包括在通信介质的范围之内。

此外，可以按计算机可执行指令或其他数据结构的形式存储、接收、传送或者从计算机或机器可读介质或存储设备和通信介质的任何所需组合中读取具体化本文描述的生物测定认证和触摸区分技术实施例中的部分或全部的软件、程序和/或计算机程序产品或其各部分。

最终，本文描述的生物测定认证和触摸区分技术实施例还可在由计算设备执行的诸如程序模块等计算机可执行指令的一般上下文中描述。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。本文描述的各实施例还可以在其中任务由通过一个或多个通信网络链接的一个或多个远程处理设备执行或者在该一个或多个设备的云中执行的分布式计算环境中实现。在分布式计算环境中，程序模块可位于包括媒体存储设备的本地和远程计算机存储介质两者中。另外，上述指令可以部分地或整体地作为可以包括或不包括处理器的硬件逻辑电路来实现。

3.0其他实施例

应当注意，可以按所需的任何组合来使用本说明书全文中的上述实施例的任一个或全部以形成另外的混合实施例。另外，尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式公开的。

Claims (10)

1.一种用于标识用户的哪一手指正触摸手持式移动计算设备的计算机实现的方法，包括：

使用所述手持式移动计算设备来执行以下方法动作：

检测用户的第一只手的一部分是否正触摸所述手持式移动计算设备的外部上的信号注入点；

如果检测到用户的第一只手的所述部分正触摸所述信号注入点，则将信号注入所述用户的第一只手的所述部分达规定时段；

在至少所述信号被注入所述用户的第一只手的时段期间，捕捉从所述用户的第一只手的触摸所述手持式移动计算设备的外部上的信号感测点的手指发出的信号，所捕捉到的信号是由注入信号行进通过所述用户的身体到达所述手指来引起的；

确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号模型中包括的一个或多个信号子模型之一达规定程度，所述信号子模型中的每一者是在至少所述信号被注入所述用户的第一只手的时段期间每当所述用户的第一只手或第二只手的不同手指触摸信号感测点时预期要从该手指捕捉到的信号的指示；以及

每当确定捕捉到的信号匹配所述一个或多个信号子模型之一达所述规定程度，将与所述子模型相关联的手指指定为正触摸所述手持式移动计算设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下方法动作：

将分开的手持式移动计算设备触摸功能指派给所述用户的第一只手和第二只手的具有与其相关联的信号子模型的每一手指；以及

每当指定与所述子模型相关联的手指正触摸所述手持式移动计算设备时，调用指派给该手指的所述触摸功能。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每一信号子模型表示所述注入信号与被认为仍然指示与所述子模型相关联的手指正触摸所述手持式移动计算设备的捕捉到的信号之间的最大变化程度，并且其中确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号模型中包括的所述一个或多个信号子模型之一达规定程度包括确定所述注入信号与所述捕捉到的信号之间的变化是否等于或小于所述最大变化程度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每一信号子模型包括信号特征子模型，所述信号特征子模型是在至少所述信号被注入所述用户的第一只手的时段期间每当与所述子模型相关联的手指触摸信号感测点时预期要从该手指捕捉到的规定信号特征的指示，并且其中确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号模型中包括的所述一个或多个信号子模型之一达规定程度的过程动作包括：

分析捕捉到的信号以标识在一个或多个频率处由此展现出的一个或多个规定信号特征；以及

确定捕捉到的信号所展现出的所标识的一个或多个规定信号特征是否匹配预建立的信号模型中包括的所述一个或多个信号子模型之一的信号特征子模型达规定程度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在检测到用户的第一只手的所述部分正触摸所述信号注入点的情况下而执行将信号注入用户的第一只手的触摸所述信号注入点的所述部分达规定时段的过程动作之前，执行以下过程动作：

周期性地检测所述用户的第一只手或第二只手的手指是否正触摸所述手持式移动计算设备的外部上的信号感测点；以及

在每一周期性检测事件之后，如果所述用户的第一只手或第二只手的手指没有触摸所述手持式移动计算设备的外部上的信号感测点，则制止将所述信号注入用户的第一只手的触摸所述信号注入点的所述部分。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注入信号是展现出规定频率范围的电信号，并且其中所述手持式移动计算设备的外部上的信号注入点不与所述一个或多个信号感测点中的任一者相同。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注入信号是超声信号。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述手持式移动计算设备的外部上只存在一个信号感测点，并且所述信号注入点和所述信号感测点是同一个点。

9.一种手持式移动计算设备，包括：

所述手持式移动计算设备的外部上的信号注入点，包括：

检测用户的第一只手的一部分何时触摸所述信号注入点的信号注入点触摸传感器，以及

在检测到用户的第一只手的所述部分正触摸所述信号注入点的情况下将信号注入用户的第一只手达规定时段的信号注入器；

所述手持式移动计算设备的外部上的至少一个信号感测点，每一信号感测点包括在至少所述信号被注入所述用户的第一只手的时段期间捕捉从所述用户的第一只手或第二只手的触摸信号感测点的手指发出的信号的信号传感器，所述捕捉到的信号是由所述注入信号行进通过所述用户的身体到达所述手指来引起的；以及

包括可由所述手持式移动计算设备执行的程序模块的计算机程序，其中所述手持式移动计算设备可由所述计算机程序的程序模块来指示以便：

分析捕捉到的从所述用户的第一只手或第二只手的触摸信号感测点的所述手指发出的信号，以及

确定捕捉到的信号是否匹配预建立的信号模型达规定程度，所述预建立的信号模型是在至少所述信号被注入所述用户的第一只手的时段期间预期要从所述用户的第一只手或第二只手的触摸信号感测点的手指捕捉到的信号的指示。

10.如权利要求9所述的手持式移动计算设备，其特征在于，所述信号注入点在所述手持式移动计算设备的背面，且用户的第一只手的触摸所述信号注入点的所述部分是所述用户的手掌。