CN105307014A - 基于手势辨识的密码输入方法 - Google Patents

Abstract

基于手势辨识的密码输入方法，适用于具有摄影装置的显示器，包括下列步骤：当用户欲在显示器上执行特定功能时，显示器显示转盘图像、指针图像和多个密码图像，指针图像设于转盘图像旁且密码图像分布于转盘图像周缘上，或者，指针图像设于转盘图像周缘上且密码图像分布于转盘图像旁；显示器对摄影装置摄取的影像进行手势辨识；当显示器判断用户伸出旋转手势并进行旋转时，显示器根据旋转手势的旋转幅度和旋转方向控制转盘图像进行对应的旋转；用户使用旋转手势多次旋转转盘图像使指针图像分别指到多个密码图像以对应地产生多个输入信息，这些输入信息构成输入密码；显示器比对输入密码是否符合内部的预设密码，并在符合时授权用户执行特定功能。

Description

基于手势辨识的密码输入方法

技术领域

本发明涉及一种密码输入方法，特别是涉及一种基于手势辨识的密码输入方法。

背景技术

目前电视、电影节目中充斥着色情和暴力，这些节目对于儿童与青少年是十分有害的。为了避免电视、电影中色情和暴力节目给儿童与青少年带来伤害，开始有了电视、电影分级制度，即根据不同的色情和暴力节目内容制定不同的级别以适合不同年龄层次的人观看。近来美、加等国还规定厂商所生产的视频播放设备，如电视机、机顶盒（set-topbox，STB）等，必须加装V-芯片（V-chip），以便帮助父母有效地设定某种屏蔽级别来禁止儿童与青少年观看某些节目。当父母欲进行节目分级存取控制的设定时，必须先输入密码以进行身份验证，验证通过后才可进入设定界面进行节目分级存取控制的设定。现有的密码输入方法，大多由显示器先显示输入框要求用户输入密码，然后用户通过遥控器或触控屏幕按压数字键来输入一组数字作为密码，而且通常在密码输入过程中输入框中会实时出现例如星号的符号来提示目前输入了几个数字。这种密码输入方法，其输入的密码通常是单纯的数字组合，或者更进一步是字符的组合，容易为用户所忘记，且容易为密码破解软件所破解。

由于图形比数字和/或字符更容易为人记住且不容易被密码破解软件所破解，所以目前发展出一些图形化密码输入方法。例如，一种图形化随机密码输入方法，其在显示器显示密码选择视图，该密码选择视图是由多个以矩阵方式排列的图形选项所组成，然后由用户选出数个图形选项作为输入密码，因此用户只需记忆这些图形选项；此外，在每次重新进入密码选择视图后，视图中所有图形选项都会重新排列，使得用户每次输入相同的密码（即选择相同的数个图形选项）的轨迹都不相同。又例如，一种基于触点的路径密码输入方法，其在显示器显示一个密码输入矩阵，该密码输入矩阵是由多个字符的元素所组成，然后由用户在密码输入矩阵中这些元素上划出的一个路径作为输入密码，因此用户只需记忆这个路径图形；但是，随着采用的密码输入矩阵越大（即矩阵元素越多）、或者用户划出的路径越长（即密码长度越长），用户在密码输入矩阵中划路径时越可能稍微划偏路径而划过错误的元素，造成输入的路径或密码是错误的。又例如，一种密码输入方法以及使用该方法的移动终端，其由用户在触摸屏上绘制如五角星等图形作为输入密码；但是，这种方法在实际操作上，用户若绘制直线或斜线则必须去记忆其长度和角度、若绘制波浪线则还必须去记忆其波浪数、若绘制平面图形则必须去记忆其形状和大小，才能确保每次输入密码时所绘制的图形密码的一致性，反而造成用户记忆的难度。

因此，如何提供一种新的图形化密码输入方法，能够解决上述问题，进而提升使用效能与产品竞争力，实为当前重要课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于手势辨识的密码输入方法，其能够解决现有图形化密码输入方法的问题，进而提升使用效能与产品竞争力。

为实现上述目的，本发明提供一种基于手势辨识的密码输入方法，适用于具有摄影装置的显示器，其包括下列步骤：当用户欲在显示器上执行特定功能时，显示器显示密码输入界面，密码输入界面包含有保险箱密码盘图像，保险箱密码盘图像包含有转盘图像、指针图像和多个密码图像，指针图像设于转盘图像旁且密码图像分布设于转盘图像的周缘上，或者，指针图像设于转盘图像的周缘上且密码图像分布设于转盘图像旁；显示器对摄影装置摄取的影像进行手势辨识；当显示器判断用户使用取消手势时，显示器不再显示密码输入界面；当显示器判断用户伸出二指以上的旋转手势并进行旋转时，显示器根据旋转手势的旋转幅度和旋转方向控制转盘图像进行对应的旋转；用户使用旋转手势多次旋转转盘图像使指针图像分别指到多个对应的密码图像以对应地产生多个输入信息，这些输入信息构成输入密码；显示器比对输入密码是否符合内部的预设密码；当输入密码符合预设密码时，显示器授权用户执行特定功能。

在一实施方式中，密码输入方法适用在开启电视或电影分级存取控制的设定时，或在开启个人专属的数字内容应用时。

在一实施方式中，密码输入方法还包括下列步骤：当显示器显示密码输入界面时，显示器才启动摄影装置摄取影像。

在一实施方式中，密码输入方法还包括下列步骤：显示器对摄影装置摄取的影像还进行手势深度感测以判断手势距离；用户使用旋转手势多次旋转转盘图像时还对应地产生多个手势距离信息，这些手势距离信息还可和多个输入信息构成输入密码。

在一实施方式中，密码输入方法还包括下列步骤：当显示器判断用户伸出旋转手势并进行旋转时，显示器还显示对应的半透明的旋转手势图像在保险箱密码盘图像上，并根据旋转手势控制旋转手势图像进行对应的旋转。

在一实施方式中，旋转手势图像是显示器根据摄影装置摄取的旋转手势的影像利用增强虚拟（augmentedvirtuality，AV）技术所产生。

在一实施方式中，密码输入方法还包括下列步骤：当输入密码不符合预设密码时，显示器显示警示信息或播放警示声音。

在一实施方式中，输入信息包括指针图像指到的对应的密码图像所对应的密码信息。

在一实施方式中，输入信息还包括指针图像指到对应的密码图像前转盘图像的旋转方向或旋转圈数。

在一实施方式中，密码图像包括数字、文字、水果、动物或星座的图像。

综上所述，本发明基于手势辨识的密码输入方法是在显示器显示保险箱密码盘图像，再由显示器的摄影装置摄取的影像判断是否有旋转手势，以根据旋转手势控制保险箱密码盘图像中的转盘图像进行对应的旋转，然后用户可使用旋转手势多次旋转转盘图像使指针图像分别指到多个对应的密码图像以对应地产生多个输入信息，并由这些输入信息构成输入密码。本发明因采用图形化密码输入方法，输入密码不容易被密码破解软件所破解；且采用基于手势辨识的密码输入方法，不需靠近、触碰显示器或通过如遥控器等额外的控制装置即可进行密码输入；还采用类似于保险箱密码盘的密码输入方法，用户只需记忆数个密码图像，或者为了强化密码强度还可再进一步记忆与所述数个密码图像对应的转盘图像的旋转方向和/或旋转圈数，因此其能够解决现有图形化密码输入方法的问题，进而提升使用效能与产品竞争力。此外，本发明在由显示器的摄影装置摄取的影像判断出有旋转手势时，还可进行手势深度感测以判断手势距离来对应地产生手势距离信息，并将所产生的手势距离信息和输入信息一并构成输入密码，更进一步强化了密码强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的具有摄影装置的显示器的一种示意性实施方式的方框图。

图2是本发明的图形化的密码输入界面的一种示意性实施方式的示意图。

图3是本发明的旋转手势的三种示意性实施方式的示意图。

图4是本发明根据旋转手势显示对应的旋转手势图像的一种示意性实施方式的示意图。

图5是本发明的基于手势辨识的密码输入方法的一种示意性实施方式的流程图。

标识说明：

1显示器

11摄影装置

12微控制器

13显示屏幕

14命令输入装置

15存储器

16扬声器

2密码输入界面

21保险箱密码盘图像

211转盘图像

212指针图像

213密码图像

22提示信息

23选项图像

231“输入”选项图像

232“确认”选项图像

24旋转手势图像

31、32、33旋转手势

S1开启电视分级存取控制的设定

S2显示含有保险箱密码盘图像的密码输入界面

S3摄取影像进行手势辨识

S4用户伸出旋转手势

S5在保险箱密码盘图像上显示旋转手势图像

S6用户使用取消手势

S7离开密码输入界面

S8用户使用旋转手势旋转转盘图像

S9转盘图像进行对应的旋转

S10用户按压“输入”选项图像

S11将指针图像指到的密码图像记录成输入信息

S12用户按压“确认”选项图像

S13输入密码符合预设密码

S14授权用户进行电视分级存取控制的设定

S15警示输入密码错误。

具体实施方式

请参见图1，图1是本发明的具有摄影装置的显示器的一种示意性实施方式的方框图。显示器1可以是电视机、台式电脑屏幕、平板电脑或移动电话等具有摄影装置的显示器。显示器1可以是一般平板显示器，或是曲面显示器。显示器1可以是一般无透明效果的显示器，或是透明显示器。显示器1包括摄影装置11、微控制器12、显示屏幕13、命令输入装置14、存储器15和扬声器16。摄影装置11用以摄取显示器1前一定范围内的影像，主要是摄取用户手部的影像，特别是手势的影像。微控制器12用以协调和控制显示器1内部各个元件的运作以执行各种功能，例如，微控制器12可在用户欲执行显示器1上特定功能时，控制显示屏幕13显示如图2所示的图形化的密码输入界面2，以便用户输入密码进行身份认证。例如，上述的特定功能可以是开启电视或电影分级存取控制的设定、开启个人专属的数字内容、开启被设定禁看或需付费的频道或节目等需要通过身份认证授权才可执行的特定功能。

请参见图2，图2是本发明的图形化的密码输入界面的一种示意性实施方式的示意图。密码输入界面2包含有保险箱密码盘图像21、提示信息22和选项图像23。保险箱密码盘图像21的样式模仿一般保险箱常使用的机械式密码盘。保险箱密码盘图像21包含有转盘图像211、指针图像212和多个密码图像213，其中，指针图像212设于转盘图像211旁，密码图像213分布设于转盘图像211的周缘上。在转盘图像211旋转时，分布设于转盘图像211周缘上的密码图像213会随着一起旋转，而设于转盘图像211旁的指针图像212当然固定不动，然后，在转盘图像211停止旋转时，指针图像212会指到一个对应的密码图像213。本实施方式并非用以限制本发明，例如，指针图像可改设于转盘图像的周缘上，密码图像可改分布设于转盘图像旁；此时，在转盘图像旋转时，设于转盘图像周缘上的指针图像会随着一起旋转，而设于转盘图像旁的密码图像当然固定不动，然后，在转盘图像停止旋转时，指针图像会指到一个对应的密码图像。提示信息22可提示用户如何操作密码输入界面2，也可提示用户例如操作错误、输入密码错误等警示信息。选项图像23包含有“输入”选项图像231和“确认”选项图像232，“输入”选项图像231可提供用户在使指针图像212指到想要的密码图像213后按压以对应地产生一个输入信息，“确认”选项图像232可提供用户在产生多个输入信息后按压以结束密码输入程序，然后，先前所产生的多个输入信息即构成输入密码。

请再参见图1，微控制器12还可分析摄影装置11摄取的影像并辨识影像中是否有如图3所示的旋转手势31、32或33。此外，微控制器12还可如图4所示，利用增强虚拟（AV）技术，根据摄影装置11摄取的旋转手势31影像，控制显示屏幕13在保险箱密码盘图像21上显示对应的半透明的旋转手势图像24。

请参见图3，图3是本发明的旋转手势的三种示意性实施方式的示意图。如图3的（a）所示，旋转手势31是将拇指和食指二指伸出做夹持状，同时将中指、无名指和小指缩起来的手势，以夹持如图2所示的转盘图像211进行旋转。如图3的（b）所示，旋转手势32是将拇指、食指和中指三指伸出做夹持状，同时将无名指和小指缩起来的手势，以夹持如图2所示的转盘图像211进行旋转。如图3的（c）所示，旋转手势33是将五指全部伸出做夹持状，以夹持如图2所示的转盘图像211进行旋转。

请参见图1和图4，图4是本发明根据旋转手势显示对应的旋转手势图像的一种示意性实施方式的示意图。微控制器12利用AV技术，根据摄影装置11摄取的旋转手势31影像，控制显示屏幕13在保险箱密码盘图像21上显示对应的半透明的旋转手势图像24。当用户使用的旋转手势31旋转时，微控制器12当然会利用AV技术控制显示屏幕13显示的旋转手势图像24对应地旋转，同时会根据旋转手势31（或旋转手势图像24）的旋转幅度和旋转方向（在本例是顺时针旋转）控制显示屏幕13显示的保险箱密码盘图像21的转盘图像211进行对应的旋转。当用户使用旋转手势31旋转转盘图像211使指针图像212如图4的右图所示指到想要的密码图像213（在本例是表示数字73的刻度）时，用户可改用其它手势按压“输入”选项图像231、或通过命令输入装置14选择“输入”选项图像231，然后，微控制器12对应地产生一个输入信息（如数字73）储存到存储器15。当用户通过上述方式产生多个输入信息时，用户可用手势按压或通过命令输入装置14选择“确认”选项图像232，然后，微控制器12会将先前所产生的多个输入信息整合构成输入密码，并将此输入密码与预先储存在存储器15中的预设密码进行比对，只有在此输入密码符合预设密码时才表示用户通过身份认证而被授权可执行某特定功能。

在一实施方式中，命令输入装置14可以是设于显示器1上的按键面板，或是外部的遥控器等。此外，显示器1还可包括扬声器16，扬声器16可在显示屏幕13显示提示或警示信息时对应地播放提示或警示声音，还可提供转盘图像211的旋转、选项图像23的按压等的音效。在本实施方式中，密码图像213是表示数字的刻度，而在其它实施方式中，密码图像可以是阿拉伯数字（如1、2、3、…）的图像、罗马数字（如I、II、III、…）的图像、英文文字（如A、B、C、…）的图像、中文文字（如子、丑、寅、…）的图像、水果图像（如香蕉、菠萝、苹果、…）的图像、动物（鼠、牛、虎、…）的图像、星座（如白羊座、金牛座、双子座、…）的图像等等，而微控制器12可将这些密码图像转换成对应的密码信息，这些密码信息可以就是原本的密码图像，也可以是有对应关系的数码。在本实施方式中，输入信息仅是指针图像指到的对应的密码图像所对应的密码信息（如数字73），而在其它实施方式中，输入信息除了指针图像指到的对应的密码图像所对应的密码信息（如数字73）之外，还可以包括指针图像指到对应的密码图像前转盘图像的旋转方向和/或旋转圈数。

请参见图5，图5是本发明的基于手势辨识的密码输入方法的一种示意性实施方式的流程图。以图1所示具有摄影装置11的显示器1为例，本发明的基于手势辨识的密码输入方法包括下列步骤：在步骤S1，用户欲在显示器1上执行特定功能，例如开启电视分级存取控制的设定，而此特定功能必须用户通过身份认证才可被授权执行。在步骤S2，显示器1在显示屏幕13所显示的画面（如电视节目画面）上叠加显示如图2所示的图形化的密码输入界面2，以便用户输入密码进行身份认证。密码输入界面2包含有保险箱密码盘图像21、提示信息22和选项图像23。保险箱密码盘图像21包含有转盘图像211、指针图像212和多个密码图像213，其中，指针图像212设于转盘图像211旁，密码图像213分布设于转盘图像211的周缘上。

在步骤S3，摄影装置11摄取显示器1前一定范围内的影像，主要是摄取用户手部的影像，特别是手势的影像。在一实施方式中，摄影装置11可以在显示器1显示密码输入界面2时才启动开始摄取影像，以便节省电。在步骤S4，微控制器12分析摄影装置11摄取的影像并辨识影像中是否有如图3所示的旋转手势31、32或33。若在步骤S4判断没有旋转手势，则返回步骤S3继续摄取影像。若在步骤S4判断有如图3所示的旋转手势31、32或33，则进入步骤S5，微控制器12如图4的左图所示，利用AV技术，根据摄影装置11摄取的旋转手势31影像，控制显示屏幕13在保险箱密码盘图像21上显示对应的半透明的旋转手势图像24。

在步骤S6，微控制器12根据摄影装置11摄取的影像，判断用户是否有使用取消手势。若在步骤S6判断有使用取消手势，则进入步骤S7，微控制器12控制显示屏幕13不再显示密码输入界面2（或离开密码输入界面2），使得显示屏幕13回到原先所显示的画面（如电视节目画面）。取消手势可以是握拳等简单的特定手势，也可以是放开旋转手势后整只手自然下垂这种连续的特定手势，这样连续的特定手势可以在其它人靠近时以更隐蔽、自然的方式离开密码输入界面2而回到原先所显示的画面，让靠近的人不会察觉到用户刚才做过或想要做密码输入的事情。若在步骤S6判断没有使用取消手势，则进入步骤S8，进一步再判断用户是否有使用旋转手势31旋转转盘图像211。

在步骤S8，微控制器12根据摄影装置11摄取的旋转手势31影像，判断用户是否有使用旋转手势31旋转转盘图像211。若在步骤S8判断旋转手势31没有旋转动作，则返回步骤S5继续根据摄取的旋转手势31影像在保险箱密码盘图像21上显示对应的半透明的旋转手势图像24。若在步骤S8判断旋转手势31有旋转动作，则进入步骤S9，微控制器12如从图4的左图到右图所示，利用AV技术控制显示屏幕13显示的旋转手势图像24对应地旋转，同时根据摄影装置11摄取的旋转手势31影像判断其旋转幅度和旋转方向，以控制显示屏幕13显示的保险箱密码盘图像21的转盘图像211进行对应的旋转。

接着，在步骤S10，微控制器12判断用户是否有按压或选择“输入”选项图像231。若在步骤S10判断没有按压或选择“输入”选项图像231，表示用户还未使指针图像212指到想要的密码图像213，因此返回步骤S5。若在步骤S10判断有按压或选择“输入”选项图像231，表示用户已经如图4的右图所示使指针图像212指到想要的密码图像213，因此进入步骤S11，微控制器12将指针图像212指到的密码图像213（在本例是表示数字73的刻度）转换成对应的输入信息（如数字73）储存到存储器15。

再来，在步骤S12，微控制器12判断用户是否有按压或选择“确认”选项图像232。若在步骤S12判断没有按压或选择“确认”选项图像232，表示用户还未输入完输入密码，因此返回步骤S5。若在步骤S12判断有按压或选择“确认”选项图像232，表示用户已输入完输入密码，因此进入步骤S13，微控制器12将先前所产生的多个输入信息整合构成输入密码，并将此输入密码与预先储存在存储器15中的预设密码进行比对，以判断输入密码是否符合预设密码。若在步骤S13判断输入密码符合预设密码，表示用户通过身份验证可被授权执行上述特定功能，因此进入步骤S14，微控制器12开启电视分级存取控制的设定界面，并授权用户进行电视分级存取控制的设定。若在步骤S13判断输入密码不符合预设密码，表示用户未通过身份验证，因此进入步骤S15，微控制器12控制显示屏幕13显示输入密码错误的警示信息，同时可控制扬声器16对应地播放警示声音。

此外，在上述步骤S11，微控制器12还可根据摄影装置11摄取的旋转手势31影像，进行手势深度感测以判断手势距离（如35厘米），并将判断的手势距离转换成对应的手势距离信息（如数字35）储存到存储器15。因此，在步骤S11，除了产生指针图像212指到的密码图像213（如表示数字73的刻度）对应的输入信息（如数字73）加入构成输入密码之外，还可产生手势距离（如35厘米）对应的手势距离信息（如数字35）一并加入构成输入密码，更进一步强化了密码强度。

综上所述，本发明基于手势辨识的密码输入方法是在显示器1显示保险箱密码盘图像21，再由显示器1的摄影装置11摄取的影像判断是否有旋转手势，以根据旋转手势控制保险箱密码盘图像21中的转盘图像211进行对应的旋转，然后用户可使用旋转手势多次旋转转盘图像211使指针图像212分别指到多个对应的密码图像213以对应地产生多个输入信息，并由这些输入信息构成输入密码。本发明因采用图形化密码输入方法，输入密码不容易被密码破解软件所破解；且采用基于手势辨识的密码输入方法，不需靠近、触碰显示器或通过如遥控器等额外的控制装置即可进行密码输入；还采用类似于保险箱密码盘的密码输入方法，用户只需记忆数个密码图像，或者为了强化密码强度还可再进一步记忆与所述数个密码图像对应的转盘图像的旋转方向和/或旋转圈数，因此其能够解决现有图形化密码输入方法的问题，进而提升使用效能与产品竞争力。此外，本发明在由显示器1的摄影装置11摄取的影像判断出有旋转手势时，还可进行手势深度感测以判断手势距离来对应地产生手势距离信息，并将所产生的手势距离信息和输入信息一并构成输入密码，更进一步强化了密码强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于手势辨识的密码输入方法，其适用于具有摄影装置的显示器，其特征在于，所述密码输入方法包括下列步骤：

当用户欲在所述显示器上执行特定功能时，所述显示器显示密码输入界面，所述密码输入界面包含有保险箱密码盘图像，所述保险箱密码盘图像包含有转盘图像、指针图像和多个密码图像，所述指针图像设于所述转盘图像旁且所述多个密码图像分布设于所述转盘图像的周缘上，或者，所述指针图像设于所述转盘图像的周缘上且所述多个密码图像分布设于所述转盘图像旁；

所述显示器对所述摄影装置摄取的影像进行手势辨识；

当所述显示器判断用户使用取消手势时，所述显示器不再显示所述密码输入界面；

当所述显示器判断用户伸出二指以上的旋转手势并进行旋转时，所述显示器根据所述旋转手势的旋转幅度和旋转方向控制所述转盘图像进行对应的旋转；

用户使用所述旋转手势多次旋转所述转盘图像使所述指针图像分别指到多个对应的密码图像以对应地产生多个输入信息，所述多个输入信息构成输入密码；

所述显示器比对所述输入密码是否符合内部的预设密码；以及

当所述输入密码符合所述预设密码时，所述显示器授权用户执行所述特定功能。

2.根据权利要求1所述的基于手势辨识的密码输入方法，其中，所述密码输入方法适用在开启电视或电影分级存取控制的设定时、或在开启个人专属的数字内容时。

3.根据权利要求1所述的基于手势辨识的密码输入方法，其中，所述密码输入方法还包括下列步骤：

当所述显示器显示所述密码输入界面时，所述显示器才启动所述摄影装置摄取影像。

4.根据权利要求1所述的基于手势辨识的密码输入方法，其中，所述密码输入方法还包括下列步骤：

所述显示器对所述摄影装置摄取的影像还进行手势深度感测以判断手势距离；

用户使用所述旋转手势多次旋转所述转盘图像时还对应地产生多个手势距离信息，所述多个输入信息和所述多个手势距离信息构成所述输入密码。

5.根据权利要求1所述的基于手势辨识的密码输入方法，其中，所述密码输入方法还包括下列步骤：

当所述显示器判断用户伸出所述旋转手势并进行旋转时，所述显示器还显示对应的半透明的旋转手势图像在所述保险箱密码盘图像上，并根据所述旋转手势控制所述旋转手势图像进行对应的旋转。

6.根据权利要求5所述的基于手势辨识的密码输入方法，其中，所述旋转手势图像是所述显示器根据所述摄影装置摄取的所述旋转手势的影像利用增强虚拟技术所产生。

7.根据权利要求1所述的基于手势辨识的密码输入方法，其中，所述密码输入方法还包括下列步骤：

当所述输入密码不符合所述预设密码时，所述显示器显示警示信息或播放警示声音。

8.根据权利要求1所述的基于手势辨识的密码输入方法，其中，所述输入信息包括所述指针图像指到的对应的密码图像所对应的密码信息。

9.根据权利要求8所述的基于手势辨识的密码输入方法，其中，所述输入信息还包括所述指针图像指到对应的密码图像前所述转盘图像的旋转方向或旋转圈数。

10.根据权利要求1所述的基于手势辨识的密码输入方法，其中，所述密码图像包括数字、文字、水果、动物或星座的图像。