CN105468956A - 基于生物识别的智能移动终端及电子系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于生物识别的智能移动终端，包括显示模块、主芯片、生物识别芯片、指纹采集模块、静脉采集模块、面部图像采集模块、虹膜图像采集模块、语音采集模块、证件读取模块和无线通讯模块，所述生物识别芯片内置调整单元和用于存储生物识别算法的存储单元，所述调整单元可根据成功识别的生物特征调整生物识别算法和比对阈值。本发明采用的技术方案，提高了生物身份识别和验证的安全性、可靠性和工作效率。

Description

基于生物识别的智能移动终端及电子系统

技术领域

本发明涉及智能移动终端技术领域，尤其涉及一种基于生物识别的智能移动终端及电子系统。

背景技术

现有的生物身份验证设备，为了保证身份验证的可靠性和安全性，通常预定的固定阀值都设置较高。由于受到空气温度湿度、传感器老化和干湿手指等因素影响，通过指纹仪采集得到的指纹图像质量时常不佳。如果预定的固定阀值设置太高，会导致指纹验证失败和较高的拒识率，影响指纹比对效率；如果预定的固定阀值偏低，又会产生较高的误识率，影响可靠性和安全性。现有的生物身份验证设备的比对阀值预先设置为固定不变的数值，并不能根据实际使用情况自动动态整调，影响身份验证的安全性和工作效率。此外，现有生物身份验证设备的比对模板也是固定不变的，并不能根据实际使用环境和使用情况动态更新和优化指纹模板，影响生物身份验证的可靠性和用户体验。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种基于生物识别的智能移动终端及电子系统，解决现有移动终端无法动态优化生物特征模板和比对阈值的技术问题。

根据本发明的实施例，提供一种基于生物识别的智能移动终端，包括显示模块、主芯片、生物识别芯片、指纹采集模块、静脉采集模块、面部图像采集模块、虹膜图像采集模块、语音采集模块、证件读取模块和无线通讯模块，所述生物识别芯片内置调整单元和用于存储生物识别算法的存储单元，所述调整单元可根据成功识别的生物特征调整生物识别算法和比对阈值，所述生物识别算法包括指纹算法、静脉算法、面部算法、虹膜算法和声纹算法。

优选的，所述调整单元为数据运算处理器，包括算法调整子单元和比对阈值调整子单元。

优选的，所述算法调整子单元可将成功识别的生物特征与原生物特征模板进行综合以生成新的生物特征模板。

优选的，所述比对阈值调整子单元可根据成功识别的不同生物特征的频率调整不同生物特征的比对阈值。

优选的，所述比对阈值调整子单元包括依次连接的统计模块、控制模块和阈值设置模块，其中所述统计模块用于统计每种生物特征成功识别的次数并计算每种生物特征成功识别次数占所有生物特征成功识别次数的频率，所述阈值设置模块用于预先设置每种生物特征的安全比对阈值范围和特定频率对应的阈值调整量，所述控制模块用于根据所述统计模块计算的特定生物特征的频率和所述阈值设置模块预先设置的特定频率对应的阈值调整量调整所述特定生物特征的比对阈值。

优选的，所述控制模块在所述统计模块计算的特定生物特征频率增加时，将所述特定生物特征原有比对阈值减小所述阈值设置模块预设的所述特定频率对应的阈值调整量。

优选的，所述控制模块在所述统计模块计算的特定生物特征频率减少时，将所述特定生物特征原有比对阈值增大加所述阈值设置模块预设的所述特定频率对应的阈值调整量。

优选的，所述比对阈值调整子单元调整的不同生物特征比对阈值不超过预设安全比对阈值范围。

优选的，所述基于生物识别的智能移动终端为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、音乐播放器、智能手表、智能眼镜或智能手环。

根据本发明的实施例，还提供一种电子系统，所述电子系统包括上述的基于生物识别的智能移动终端。

本发明实施例提供的基于生物识别的智能移动终端及电子系统，通过调整单元根据成功识别的生物特征实现生物特征模板的自动动态更新和不同生物特征比对阈值的动态优化，提高了各种生物特征身份验证的安全性、可靠性和身份验证效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中基于生物识别的智能移动终端的结构示意图。

图2为本发明实施例中调整单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

本发明所述基于生物识别的智能移动终端可以为任意具有生物识别功能的智能设备，比如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、音乐播放器、智能手表、智能眼镜或智能手环。可以理解的是，所述基于生物识别的智能移动终端可以单独作为生物身份识别功能终端来使用，也可以作为电子系统实现生物身份识别的功能部件来使用。

图1为本发明实施例中基于生物识别的智能移动终端的结构示意图。如图所示，所述基于生物识别的智能移动终端，包括显示模块10、主芯片20、生物识别芯片30、指纹采集模块40、静脉采集模块50、面部图像采集模块60、虹膜图像采集模块70、语音采集模块80、证件读取模块90和无线通讯模块100。

所述显示模块10设置在所述基于生物识别的智能移动终端外壳的正面，可以为任何可显示所述智能终端的电子信息的电子单元，比如LCD屏、LED屏和触摸屏，本发明实施例选取触摸屏，用于触摸控制、显示和输入信息。所述主芯片20为所述基于生物识别的智能移动终端的核心运算处理和控制部件，可控制所有的硬件、软件模块进行特定程序处理。

所述指纹采集模块40可以为滑动式指纹图像传感器、按压式指纹图像传感器或光学指纹图像传感器，用于采集用户的指纹图像。所述静脉采集模块50，用于采集用户手指的静脉图像。所述面部图像采集模块60设置在所述智能移动终端的正面，可以为COMS传感器或CCD传感器，可自动聚焦采集用户的面部图像。所述虹膜图像采集模块70同样设置在所述智能移动终端的正面与所述面部图像采集模块60的临近位置，为高清COMS或CCD传感器，可采集高清晰度的用户虹膜图像。所述语音采集模块80为设置在所述智能移动终端正面的麦克风，可采集录入用户的语音。所述证件读取模块90包括磁卡读取单元，可读取用户身份证中的用户身份信息和生物特征信息，所述生物特征信息可包括用户预先注册的指纹模板、静脉模板、面部模板、虹膜模板以及声纹模板等生物特征模板。所述无线通讯模块100，可以为WIFI模块或蓝牙模块，用于所述智能移动终端与外界电子设备进行无线通讯。

所述生物识别芯片30，与所述主芯片20连接，可根据生物特征算法从生物信息采集模块采集到的生物信息中提取生物识别特征并将提取的生物特征与生物特征模板进行比对以识别用户身份，以及根据成功识别的生物特征调整生物识别算法和比对阈值。所述生物识别算法包括指纹算法、静脉算法、面部算法、虹膜算法和声纹算法。比如，所述指纹采集模块40可采集用户指尖的指纹图像，所述生物识别芯片30可根据内置的指纹算法对所述指纹图像进行预处理、图像增强、去噪、细化、二值化等处理提取用户的指纹特征，并将其与预设的指纹模板进行相似度比对，当两者的相似度达到预设指纹比对阈值时判定指纹身份验证成功，否则指纹身份验证失败。

同理，所述生物识别芯片30还可以通过内置的静脉算法、面部算法、虹膜算法和声纹算法对所述静脉采集模50、面部图像采集模块60、虹膜图像采集模块70和语音采集模块80采集到的静脉图像、面部图像、虹膜图像和语音信息进行处理提取用户的静脉特征、面部特征、虹膜特征和声纹特征，并将提取的静脉特征、面部特征、虹膜特征和声纹特征与预设的静脉模板、面部模板、虹膜模板和声纹模板进行相似度比对，当两者的相似度达到预设的静脉比对阈值、面部比对阈值、虹膜比对阈值和声纹比对阈值时判定静脉身份、面部身份、虹膜身份和声纹身份验证成功，否则静脉身份、面部身份、虹膜身份和声纹身份验证失败。

在本实施例中，所述生物识别芯片30为数据运算处理器，其内置调整单元31和存储单元32。所述调整单元31可根据成功识别的生物特征调整生物识别算法和比对阈值，所述存储单元32可存储生物特征模板和生物特征算法，所述生物特征算法比如指纹算法、静脉算法、面部算法、虹膜算法和声纹算法。

图2为本发明实施例中调整单元31的结构示意图。如图所示，所述调整单元31为数据运算处理器，包括算法调整子单元311和比对阈值调整子单元312。所述算法调整子单元311可根据成功识别的生物特征调整生物识别算法，将成功识别的生物特征与原生物特征模板进行综合以生成新的生物特征模板。所述比对阈值调整子单元312可根据成功识别的不同生物特征的频率调整不同生物特征的比对阈值。

在本实施例中，在成功识别所述生物识别芯片30提取的生物特征后，所述算法调整子单元311可将所述生物特征的所有细节点的各项属性与原生物特征模板对应的各项属性进行求和并计算平均值，然后将所有细节点的各项平均值属性综合形成新的生物特征模板，最终将新的生物特征模板替换掉原有的生物特征模板。通过所述算法调整子单元311，实现了生物特征模板的自动动态更新，提高了生物识别的可靠性和准确性。

所述比对阈值调整子单元312包括依次连接的统计模块3121、控制模块3122和阈值设置模块3123。其中，所述统计模块3121用于统计每种生物特征成功识别的次数并计算每种生物特征成功识别次数占所有生物特征成功识别次数的频率，所述阈值设置模块3123用于预先设置每种生物特征的安全比对阈值范围和特定频率对应的阈值调整量，所述控制模块3122用于根据所述统计模块3121计算的特定生物特征的频率和所述阈值设置模块3123预先设置的特定频率对应的阈值调整量调整所述特定生物特征的比对阈值。

例如，在成功识别用户的指纹身份后，所述统计模块3121开始统计指纹特征成功识别的次数N并计算指纹特征成功识别次数占所有生物特征成功识别次数M的频率P=N/M，假设所述阈值设置模块3123预先设置指纹特征的安全比对阈值范围S1-S2，特定指纹频率P对应的阈值调整量a，当所述统计模块3121计算的指纹特征频率P增加时，所述控制模块3122将所述特定生物特征原有比对阈值L0减小所述阈值设置模块3123预设的所述特定频率P对应的阈值调整量a，最终新的指纹比对阈值调整为L1=L0-a；反之当所述统计模块3121计算的指纹特征频率P减小时，所述控制模块3122将所述特定生物特征原有比对阈值L0增加所述阈值设置模块3123预设的所述特定频率P对应的阈值调整量a，最终新的指纹比对阈值调整为L1=L0+a。

所述比对阈值调整子单元312调整的不同生物特征比对阈值不超过预设安全比对阈值范围。所述安全比对阈值范围可确保所述比对阈值调整子单元312在安全范围内调整比对阈值，避免比对阈值调整到过高而产生高拒识率或调整到过低影响身份验证的可靠性和准确性。所述特定频率对应的阈值调整量，可通过大量的生物特征识别实验进行统计分析得出，使特定生物特征的每一特定频率都能调整到最优的比对阈值，在保证特定生物识别安全性和可靠性的同时提高生物识别的比对验证效率。所述比对阈值调整子单元312，针对频繁成功识别的特定生物特征，可根据特定生物特征的频率可动态调整减小特定生物特征的比对阈值，在保证特定生物识别的安全性和可靠性的同时提高特定生物识别的比对验证效率；针对较少成功识别的特定生物特征，可根据特定生物特征的频率可动态调整增大特定生物特征的比对阈值，提高特定生物特征识别的安全性和可靠性。

综上所述，本发明实施例提供的基于生物识别的智能移动终端及电子系统，通过调整单元实现了生物特征模板的自动动态更新，提高了各种生物识别的可靠性和准确性，同时通过调整单元实现不同生物特征比对阈值的动态优化，提高了各种生物特征身份验证的安全性、可靠性和工作效率。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于生物识别的智能移动终端，其特征在于，包括显示模块、主芯片、生物识别芯片、指纹采集模块、静脉采集模块、面部图像采集模块、虹膜图像采集模块、语音采集模块、证件读取模块和无线通讯模块，所述生物识别芯片内置调整单元和用于存储生物识别算法的存储单元，所述调整单元可根据成功识别的生物特征调整生物识别算法和比对阈值，所述生物识别算法包括指纹算法、静脉算法、面部算法、虹膜算法和声纹算法。

2.如权利要求1所述的基于生物识别的智能移动终端，其特征在于，所述调整单元为数据运算处理器，包括算法调整子单元和比对阈值调整子单元。

3.如权利要求2所述的基于生物识别的智能移动终端，其特征在于，所述算法调整子单元可将成功识别的生物特征与原生物特征模板进行综合以生成新的生物特征模板。

4.如权利要求2所述的基于生物识别的智能移动终端，其特征在于，所述比对阈值调整子单元可根据成功识别的不同生物特征的频率调整不同生物特征的比对阈值。

5.如权利要求4所述的基于生物识别的智能移动终端，其特征在于，所述比对阈值调整子单元包括依次连接的统计模块、控制模块和阈值设置模块，其中所述统计模块用于统计每种生物特征成功识别的次数并计算每种生物特征成功识别次数占所有生物特征成功识别次数的频率，所述阈值设置模块用于预先设置每种生物特征的安全比对阈值范围和特定频率对应的阈值调整量，所述控制模块用于根据所述统计模块计算的特定生物特征的频率和所述阈值设置模块预先设置的特定频率对应的阈值调整量调整所述特定生物特征的比对阈值。

6.如权利要求4所述的基于生物识别的智能移动终端，其特征在于，所述控制模块在所述统计模块计算的特定生物特征频率增加时，将所述特定生物特征原有比对阈值减小所述阈值设置模块预设的所述特定频率对应的阈值调整量。

7.如权利要求4所述的基于生物识别的智能移动终端，其特征在于，所述控制模块在所述统计模块计算的特定生物特征频率减少时，将所述特定生物特征原有比对阈值增大加所述阈值设置模块预设的所述特定频率对应的阈值调整量。

8.如权利要求4所述的基于生物识别的智能移动终端，其特征在于，所述比对阈值调整子单元调整的不同生物特征比对阈值不超过预设比对安全阈值范围。

9.如权利要求1所述的基于生物识别的智能移动终端，其特征在于，其中所述基于生物识别的智能移动终端为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、音乐播放器、智能手表、智能眼镜或智能手环。

10.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统包括如权利要求1至9任一项所述的基于生物识别的智能移动终端。