CN105787339A - 基于目标识别技术的密码输入的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于目标识别技术的密码输入的方法及装置，其中，该方法包括如下步骤：提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个在位置上离散分布且属随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性；驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过预定目标的位置确定相应的图文区，通过预定目标的运动方向确定相应的信息单元；依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入。

Description

基于目标识别技术的密码输入的方法及装置

技术领域

本发明涉及电子安全防护技术领域，具体而言，本发明涉及一种基于目标识别技术的密码输入的方法及装置。

背景技术

随着社会的发展，各类安全问题不断发生，人类安全意识不断提高，现今被广泛使用的智能终端，通常会设定密码进行验证，因此密码的安全输入方法变得尤为重要，逐渐应用于生活工作的各个方面。如在移动终端中，通常提供一基于触摸反馈的显示屏，可以通过触摸按键输入数字、输入密码，以及通过人脸拍照进行面部识别等方式输入密码。这些方式都存在很大的不足，其中，通过触摸按键输入容易被旁人偷窥而泄露密码，人脸拍照输入密码容易被静态图片破解。可见，上述密码输入方法都不具有足够的隐蔽性和可靠性，容易被破解。

另外，上述现有技术中所述的方案的具体操作过程，要么是直接通过触屏点选，要么是通过点按分体设置的各功能键来实现操作，不仅不具有较好的输入掩蔽性，也缺乏良好的用户体验。

结合以上的分析可知，使得密码输入过程具有足够的隐蔽性和可靠性，从而确保密码设定、校验的安全性，是业内亟待解决的问题。

发明内容

为克服上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，特提出以下技术方案：

本发明的一个实施例提出了一种基于目标识别技术的密码输入的方法，其包括如下步骤：

提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个在位置上离散分布且属随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性；

驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过所述预定目标的位置确定相应的图文区，通过所述预定目标的运动方向确定相应的信息单元；

依据预设规则滤除所述信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入。

优选地，所述的图文区中显示的信息单元通过远程接口进行获取。

优选地，伴随所述信息单元的获得，同时获得所述的预设规则以供后续滤除对象属性。

优选地，所述信息元为字符、字体、字号、色彩、图形、图案、图片中的一种或任意多种的结合。

可选地，所述信息元还包括规则标识。

优选地，依据预设规则滤除所述信息单元中的对象属性，包括：

提取所述信息单元的规则标识；

基于所述规则标识，查找与该规则标识相应的预设规则；

依据所述预设规则滤除所述信息单元中的对象属性。

优选地，依据所述预设规则滤除所述信息单元中的对象属性，包括：

基于所述预设规则，提取所述信息单元中一个或多个包含密码字符的信息元，并滤除其他与所述信息单元相应的包含对象属性的信息元。

优选地，输入密码的过程中，对于每一个密码位，所述的信息单元均重新生成。

优选地，每次重新生成信息单元时，同时重新确定相应的预设规则。

优选地，所述图文区中显示的信息单元采用本机的预设信息元集合进行组装而成。

优选地，所述信息单元以图片或编码化信息元集合形式显示于所述图文区所在的用户界面中。

可选地，该方法还包括：

将包含所述密码的相应位的校验请求通过远程接口提交。

优选地，驱动摄像装置获取视频图像，包括：

启动所述摄像装置进入密码输入模式，控制摄像装置驱动程序开启并初始化所述摄像装置，以获取视频图像。

优选地，识别预定目标的位置，包括：

获取含有所述识别预定目标的定焦对象的轮廓信息；

提取纹理特征和/或反光特征以确定所述识别预定目标。

优选地，获取含有所述识别预定目标的定焦对象的轮廓信息，包括：

获取在摄像装置特定识别区域中静置设定时间的定焦对象的轮廓信息。

优选地，识别预定目标的位置及其运动方向，包括：

基于所述视频图像提取与所述视频图像相应的多个帧的图像；

对比所述识别目标在多个帧的图像中的位置，以确定所述识别目标运动方向。

本发明的另一实施例提出了一种基于目标识别技术的密码输入的装置，其包括如下模块：

界面提供模块，用于提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个在位置上离散分布且属随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性；

图像获取模块，用于驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过所述预定目标的位置确定相应的图文区，通过所述预定目标的运动方向确定相应的信息单元；

属性滤除模块，用于依据预设规则滤除所述信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入。

优选地，所述的图文区中显示的信息单元通过远程接口进行获取。

优选地，伴随所述信息单元的获得，同时获得所述的预设规则以供后续滤除对象属性。

优选地，所述信息元为字符、字体、字号、色彩、图形、图案、图片中的一种或任意多种的结合。

可选地，所述信息元还包括规则标识。

优选地，所述属性滤除模块包括：

标识提取单元，用于提取所述信息单元的规则标识；

规则查找单元，用于基于所述规则标识，查找与该规则标识相应的预设规则；

第一滤除单元，用于依据所述预设规则滤除所述信息单元中的对象属性。

优选地，所述属性滤除模块包括：

信息元提取单元，用于基于所述预设规则，提取所述信息单元中一个或多个包含密码字符的信息元；

第二滤除单元，用于滤除其他与所述信息单元相应的包含对象属性的信息元。

优选地，输入密码的过程中，对于每一个密码位，所述的信息单元均重新生成。

优选地，每次重新生成信息单元时，同时重新确定相应的预设规则。

优选地，所述图文区中显示的信息单元采用本机的预设信息元集合进行组装而成。

优选地，所述信息单元以图片或编码化信息元集合形式显示于所述图文区所在的用户界面中。

可选地，该装置还包括：

请求提交模块，用于将包含所述密码的相应位的校验请求通过远程接口提交。

优选地，所述图像获取模块具体用于：启动所述摄像装置进入密码输入模式，控制摄像装置驱动程序开启并初始化所述摄像装置，以获取视频图像。

优选地，所述图像获取模块包括：

轮廓获取单元，用于获取含有所述识别预定目标的定焦对象的轮廓信息；

目标确定单元，用于提取纹理特征和/或反光特征以确定所述识别预定目标。

优选地，所述轮廓获取单元具体用于：获取在摄像装置特定识别区域中静置设定时间的定焦对象的轮廓信息。

优选地，所述图像获取模块包括：

图像提取单元，用于基于所述视频图像提取与所述视频图像相应的多个帧的图像；

位置对比单元，用于对比所述识别目标在多个帧的图像中的位置，以确定所述识别目标运动方向。

本发明的技术方案解决了确保密码设定、校验的安全性的问题。具体而言：

首先，本发明提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个在位置上离散分布且属随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性，将一个信息单元作为若干信息元的组合，其中只有一个或多个信息元为真正可确定的待输入的密码字符，借助这种输入方式，即使信息单元被截取，恶意用户也无法得知待输入的密码字符具体是若干信息元中的哪几个；

接着，驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过预定目标的位置确定相应的图文区，通过预定目标的运动方向确定相应的信息单元，通过摄像装置作为密码输入的介质，无需另外提供触摸屏或键盘等硬件设备进行密码输入操作，另外，通过摄像装置进行密码输入不是一种常用的密码输入方式，因此增加了密码破解难度；

最后，本发明对信息单元中作为待输入密码字符的信息元的确定，是依据预设规则对信息单元中的多个信息元进行过滤实现的，依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入，信息单元中的对象属性之类的信息元作为干扰因素增加了待输入密码字符确认的复杂度，从而增加了密码破解难度。

概而言之，本发明借助多义化的密码输入手段，结合图像转义输入技术，以及与依据规则对模糊性输入内容进行识别的技术相结合，解决了密码输入和传输时的隐蔽性和可靠性的问题。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例的基于目标识别技术的密码输入的方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例的基于目标识别技术的密码输入的装置的结构示意图；

图3为本发明一个实施例所呈现的用户界面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(PersonalCommunicationsService，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(PersonalDigitalAssistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(MobileInternetDevice，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。

图1为本发明一个实施例的基于目标识别技术的密码输入的方法的流程示意图。

各步骤所执行的内容概述如下：步骤S110：提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个分布在不同方向的随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性；步骤S120：驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过预定目标的位置确定相应的图文区，通过预定目标的运动方向确定相应的信息单元；步骤S130：依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入。以下针对各个步骤的具体实现做进一步的说明：

步骤S110：提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个在位置上离散分布且属随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性。

本发明所称的“信息单元”，是指由一个或多个信息元构成的一个单元，优选的信息元可以是字符、字体、字号、色彩、图形、图案、图片中的一种或任意多种的结合，例如，一个信息单元可以由一个字符构成以进行可视化表达。又例如，由字符“6”和色彩“red”相结合进行可视化表达，可以定义该字符“6”为待输入的密码字符，该色彩“red”(红色)即为该密码字符的对象属性。其中，字符可以沿用计算机领域的通用术语的释义，当然包括但不限于中文字符、英文字符、阿拉伯数字、罗马数字等等。信息元可以采用一个唯一性编码来加以计算机表达，例如可以用ASCII编码来表达字符，由此便于通过这些编码来实现数学上的比较运算。至于其他对象属性，其表达方式更为灵活，例如前述的“red”也可以用RGB色彩编码加以表示，不受此限。

优选地，在本发明实施例中随机生成信息单元的方式有多种。其中，图文区中显示的信息单元可以通过采用本机的预设信息元集合进行组装而成。

首先将该预设的信息元集合分配成若干个信息单元，并确保每个信息单元中的信息元均不相同。将若干个信息单元按照已设定的图文区个数分配或随机分配映射到图文区，图文区的个数由系统根据安全要求而灵活确定，优选四至八个，以方便在设备平面上合理布局。作为特例，信息单元个数优选与图文区个数相同，以使一个图文区对应一个信息单元。不同信息单元中的信息元个数相同或不同。通常，为了加强多义性，一个图文区适宜具有多个信息单元，而每个信息单元则由多个信息元随机构成。

优选地，信息单元以图片或编码化信息元集合形式显示于图文区所在的用户界面中，以便呈现给人眼识别，使得用户可以根据自身视觉所得做出选定。

具体地，可以由用户界面显示多个图文区，并将其对应的信息单元以图片或编码化的信息元集合形式显示于该图文区所在的用户界面。

作为实现所述用户界面的另一实施方式，除前述通过采用本机的预设信息元集合进行组装而生成图文区中显示的信息单元的示例之外，还可以通过远程接口进行获取图文区中显示的信息单元，两者的核心区别在于，前者信息元已经存储在智能终端本机，而后者则从远程获取，当然，包括用以过滤待输入的密码字符的信息元的预设规则，也可或存储于本地，或从远程获取。相比之下，以远程方式获得图文区中显示的信息单元可以有效避免在本机被恶意攻击之后，密码被轻易盗取。另外，以远程方式获得图文区中显示的信息单元还可以在服务端对信息单元作相应的调整和更新，由此更加安全有效的保护密码不被盗取。特别是后续将揭示的关于预设规则跟随密码提供的实例，将更进一步揭示远程获取信息单元和/或预设规则的进步性。

步骤S120：驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过预定目标的位置确定相应的图文区，通过预定目标的运动方向确定相应的信息单元。

本步骤的主要任务在于如何有效确定用户输入的信息单元。

具体而言，驱动摄像装置获取视频图像，包括：启动摄像装置进入密码输入模式，控制摄像装置驱动程序开启并初始化摄像装置，以获取视频图像。

优选地，识别预定目标的位置，包括：获取含有识别预定目标的定焦对象的轮廓信息；提取纹理特征和/或反光特征以确定识别预定目标。通过此处的处理，可以确定诸如手指指甲、电容笔端之类的预定目标，以便后续进一步捕获其运动过程，确定其运动方向。诚然，根据本领域技术人员的已知晓的原理而言，这些预定目标的轮廓信息已经被预先建模，以便在此处根据建模数据进行有效识别。

作为一种简单示例，可采用混合高斯模型进行背景建模以提取背景图像，将每帧的图像与背景图像做差分，从而获取含有识别预定目标的定焦对象的轮廓信息。其中，为了更好地判断识别预定目标，优选地，获取在摄像装置特定识别区域中静置设定时间如“3秒”的定焦对象的轮廓信息，以使摄像头更好地对定焦对象进行聚焦。由于识别预定目标的纹理特征和/或反光特征不同于定焦对象的其他部位，故通过提取定焦对象的纹理特征和/或反光特征，将区分度大的部分确定为识别预定目标。由于用户采用手写是最方便的密码输入方式，且用户指甲的纹理特征和/或反光特征较佳，故优选的，定焦对象为手指，识别预定目标为指甲。

优选地，识别预定目标的位置及其运动方向，包括：基于视频图像提取与视频图像相应的多个帧的图像；对比识别目标在多个帧的图像中的位置，以确定识别目标运动方向。

例如，确定用户指甲为识别预定目标，在视频图像中提取包含用户指甲的第一帧到第五帧图像；随后，对比用户指甲在每一帧图像中的横纵坐标位置，确定出用户指甲在每一帧图像中横坐标位置都是“10”，而用户指甲在第一帧图像至第五帧图像中纵坐标位置由“0”持续增加到“20”；接着，通过用户指甲在每一帧图像中的坐标位置变换数值可以确定用户指甲运动方向为“向上”。

如前所述，在同一个图文区中，离散布置多个信息单元，因此，这些信息单元便呈现出相对位置关系，通常适宜沿图文区的周边布置，当用户手指位于各信息单元的中心位置时，各信息单元可能便居于以指甲为中心的四周方向上。这样，当用户的手指向任意一个方向移动并被摄像装置捕获，便可将之解析为一个运动方向，进而将其解析为对该运动方向上的一个相应的信息单元的选定，从而实现利用摄像装置对信息单元的选定。

当然，也可要求用户输入一个确认的手势，例如，用户运动后需要用手指做出点击或悬停动作，然后才由摄像装置将其解析为相应的信息单元的选定，具体如何实施，可由本领域技术人员灵活实现。

步骤S130：依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入。

如前所述，被选定的信息单元是由多个信息元随机构造而成的，通常，其中包含一个待输入的密码字符(信息元)以及用做这个字符的对象属性的其他信息元，因此，当用户选定某个信息单元之后，还需要借助预设规则进行过滤，以便确定真正可以作为密码进行输入的信息元。

所述的预设规则，便是用于确定何种信息元为某信息单元中所包含的真正的密码字符的规则表达式。如果信息单元具有映射表达式表达为诸如：6RED，那么预设规则可以是“＝1”以表示在这个表达式中的第1位取出真正所需的信息元，当然预设规则也可以表达为“number”以示取出纯数字部分。预设规则具体如何设定，属于程序设计时的预协议的范畴，只有预设规则可用于提出真正的密码字符，即是可行的。本领域技术人员应当知晓这一原理。

作为示例，依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，包括：基于预设规则，提取信息单元中一个或多个包含密码字符的信息元，并滤除其他与信息单元相应的包含对象属性的信息元。考虑一个密码位对应两个信息元虽然同理但表述不便的缘故，本发明暂以信息单元中仅有一个可以作为密码字符输入的信息元为例进行说明。

例如，一个信息单元由2个信息元组成：第一信息元为“red”，第二信息元为“6”。基于预设规则确定信息单元的第二信息元为包含密码字符的信息元，因此滤除除第二信息元“6”之外的所有其他信息元“red”；最后，将“6”作为密码的相应位进行密码输入。

结合前述，当通过远程接口获取信息单元时，可以伴随信息单元的获得，同时获得预设规则以供后续滤除对象属性。这种情况下，预设规则显然是从远程服务器获得的，并非存储于本地。

在本发明另一实施例中，预设规则还可以通过提取信息元包含的规则标识确定。因此，信息元除字符、字体、字号、色彩、图形、图案、图片外，还可以包括规则标识。这种情况下，依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，包括：提取信息单元的规则标识；基于规则标识，查找与该规则标识相应的预设规则；依据预设规则滤除信息单元中的对象属性。

例如，一个信息单元由3个信息元组成：第一信息元为“red”，第二信息元为“6”，第三信息元为“second”。首先，将3个信息元进行规则标识检测，系统预设包含“first”、“second”或“third”字符的信息元为包含规则标识的信息元，因此，确定信息单元中第三信息元为包含规则标识的信息元；随后，依据规则标识“second”在预设规则列表中查询，并查询到与规则标识“second”相应的预设规则为确定信息单元中第二信息元为包含密码字符的信息元；最后，依据上述预设规则，滤除除第二信息元“6”之外的所有其他信息元即“red”和“second”，并将“6”作为密码的相应位进行密码输入。

以上概述如何利用各种预设规则的方式实现从已选信息单元中获取待输入的密码字符的多种实例，足以辅助本领域技术人员理解本发明的具体实现方式。

优选地，输入密码的过程中，输入密码的过程中，对于每一个密码位，信息单元均重新生成。这样，对于每个密码位，图文区布局均是全新的，进一步提高了密码输入的安全性。

优选地，每次重新生成信息单元时，同时重新确定相应的预设规则。需要说明的是，对于每次重新生成信息单元时，确定信息单元中包含密码字符的信息元的规则不完全相同，以此密码输入的复杂度增加，从而破解密码的难度也相应增加。

可选地，该方法还包括步骤S140(图中未标出)：步骤S140：将包含密码的相应位的校验请求通过远程接口提交。

具体地，可以在确定密码的相应位之后，生成包含密码的相应位的校验请求，并将该校验请求通过远程接口提交，以使服务器端校验输入的密码是否正确。这种情况尤其适合需要远程校验的场景中，而此处的服务器，也可以不是前述的用于提供信息单元的服务器，因此这里所称的与服务器相对应的远程接口也异于前述。当然，所述的校验请求可以进一步加密，以防止在传输过程中被拦截破解。

本发明提供用于输入密码的用户界面，将一个信息单元作为若干信息元的组合，其中只有一个或多个信息元为真正可确定的待输入的密码字符，借助这种输入方式，即使信息单元被截取，恶意用户也无法得知待输入的密码字符具体是若干信息元中的哪几个。另外，作为实现用户界面的实施方式，除通过采用本机的预设信息元集合进行组装而生成图文区中显示的信息单元的方法之外，还可以通过远程接口进行获取图文区中显示的信息单元，当然，包括用以过滤待输入的密码字符的信息元的预设规则，也可或存储于本地，或从远程获取。相比之下，以远程方式获得图文区中显示的信息单元可以有效避免在本机被恶意攻击之后，密码被轻易盗取。另外，以远程方式获得图文区中显示的信息单元还可以在服务端对信息单元作相应的调整和更新，由此更加安全有效的保护密码不被盗取。

再者，本发明提供驱动摄像装置获取视频图像，通过摄像装置作为密码输入的介质，无需另外提供触摸屏或键盘等硬件设备进行密码输入操作，另外，通过摄像装置进行密码输入不是一种常用的密码输入方式，因此增加了密码破解难度。

再者，本发明对信息单元中作为待输入密码字符的信息元的确定，是依据预设规则对信息单元中的多个信息元进行过滤实现的，依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入，信息单元中的对象属性之类的信息元作为干扰因素增加了待输入密码字符确认的复杂度，从而增加了密码破解难度。

概而言之，本发明借助多义化的密码输入手段，结合图像转义输入技术，以及与依据规则对模糊性输入内容进行识别的技术相结合，解决了密码输入和传输时的隐蔽性和可靠性的问题。

图2为本发明另一实施例的基于目标识别技术的密码输入的装置的结构示意图。依照图示，本发明的装置包括界面提供模块210、图像获取模块220和属性滤除模块230。

各模块的功能概述如下：界面提供模块210提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个分布在不同方向的随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性；图像获取模块220驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过预定目标的位置确定相应的图文区，通过预定目标的运动方向确定相应的信息单元；属性滤除模块230依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入。以下针对各个模块功能的具体实现做进一步的说明：

界面提供模块210提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个分布在不同方向的随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性。

本发明所称的“信息单元”，是指由一个或多个信息元构成的一个单元，优选的信息元可以是字符、字体、字号、色彩、图形、图案、图片中的一种或任意多种的结合，例如，一个信息单元可以由一个字符构成以进行可视化表达。又例如，由字符“6”和色彩“red”相结合进行可视化表达，可以定义该字符“6”为待输入的密码字符，该色彩“red”(红色)即为该密码字符的对象属性。其中，字符可以沿用计算机领域的通用术语的释义，当然包括但不限于中文字符、英文字符、阿拉伯数字、罗马数字等等。信息元可以采用一个唯一性编码来加以计算机表达，例如可以用ASCII编码来表达字符，由此便于通过这些编码来实现数学上的比较运算。至于其他对象属性，其表达方式更为灵活，例如前述的“red”也可以用RGB色彩编码加以表示，不受此限。

优选地，在本发明实施例中界面提供模块210随机生成信息单元的方式有多种。其中，图文区中显示的信息单元可以通过采用本机的预设信息元集合进行组装而成。

首先将该预设的信息元集合分配成若干个信息单元，并确保每个信息单元中的信息元均不相同。将若干个信息单元按照已设定的图文区个数分配或随机分配映射到图文区，图文区的个数由系统根据安全要求而灵活确定，优选四至八个，以方便在设备平面上合理布局。作为特例，信息单元个数优选与图文区个数相同，以使一个图文区对应一个信息单元。不同信息单元中的信息元个数相同或不同。通常，为了加强多义性，一个图文区适宜具有多个信息单元，而每个信息单元则由多个信息元随机构成。

优选地，信息单元以图片或编码化信息元集合形式显示于图文区所在的用户界面中，以便呈现给人眼识别，使得用户可以根据自身视觉所得做出选定。

具体地，可以由用户界面显示多个图文区，并将其对应的信息单元以图片或编码化的信息元集合形式显示于该图文区所在的用户界面。

作为实现所述用户界面的另一实施方式，除前述通过采用本机的预设信息元集合进行组装而生成图文区中显示的信息单元的示例之外，还可以通过远程接口进行获取图文区中显示的信息单元，两者的核心区别在于，前者信息元已经存储在智能终端本机，而后者则从远程获取，当然，包括用以过滤待输入的密码字符的信息元的预设规则，也可或存储于本地，或从远程获取。相比之下，以远程方式获得图文区中显示的信息单元可以有效避免在本机被恶意攻击之后，密码被轻易盗取。另外，以远程方式获得图文区中显示的信息单元还可以在服务端对信息单元作相应的调整和更新，由此更加安全有效的保护密码不被盗取。特别是后续将揭示的关于预设规则跟随密码提供的实例，将更进一步揭示远程获取信息单元和/或预设规则的进步性。

图像获取模块220驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过预定目标的位置确定相应的图文区，通过预定目标的运动方向确定相应的信息单元。

本模块的作用在于如何有效确定用户输入的信息单元。

具体而言，图像获取模块220具体用于：启动摄像装置进入密码输入模式，控制摄像装置驱动程序开启并初始化摄像装置，以获取视频图像。

优选地，图像获取模块220包括轮廓获取单元221(图中未标出)和目标确定单元222(图中未标出)：轮廓获取单元221获取含有识别预定目标的定焦对象的轮廓信息；目标确定单元222提取纹理特征和/或反光特征以确定识别预定目标。通过此处的处理，图像获取模块220可以确定诸如手指指甲、电容笔端之类的预定目标，以便后续进一步捕获其运动过程，确定其运动方向。诚然，根据本领域技术人员的已知晓的原理而言，这些预定目标的轮廓信息已经被预先建模，以便在此处根据建模数据进行有效识别。

作为一种简单示例，可采用混合高斯模型进行背景建模以提取背景图像，将每帧的图像与背景图像做差分，从而获取含有识别预定目标的定焦对象的轮廓信息。其中，为了更好地判断识别预定目标，优选地，轮廓获取单元221具体用于获取在摄像装置特定识别区域中静置设定时间如“3秒”的定焦对象的轮廓信息，以使摄像头更好地对定焦对象进行聚焦。由于识别预定目标的纹理特征和/或反光特征不同于定焦对象的其他部位，故通过提取定焦对象的纹理特征和/或反光特征，将区分度大的部分确定为识别预定目标。由于用户采用手写是最方便的密码输入方式，且用户指甲的纹理特征和/或反光特征较佳，故优选的，定焦对象为手指，识别预定目标为指甲。

优选地，图像获取模块220包括图像提取单元223(图中未标出)和位置对比单元224(图中未标出)：图像提取单元223基于视频图像提取与视频图像相应的多个帧的图像；位置对比单元224对比识别目标在多个帧的图像中的位置，以确定识别目标运动方向。

例如，确定用户指甲为识别预定目标，在视频图像中提取包含用户指甲的第一帧到第五帧图像；随后，对比用户指甲在每一帧图像中的横纵坐标位置，确定出用户指甲在每一帧图像中横坐标位置都是“10”，而用户指甲在第一帧图像至第五帧图像中纵坐标位置由“0”持续增加到“20”；接着，通过用户指甲在每一帧图像中的坐标位置变换数值可以确定用户指甲运动方向为“向上”。

如前所述，在同一个图文区中，离散布置多个信息单元，因此，这些信息单元便呈现出相对位置关系，通常适宜沿图文区的周边布置，当用户手指位于各信息单元的中心位置时，各信息单元可能便居于以指甲为中心的四周方向上。这样，当用户的手指向任意一个方向移动并被摄像装置捕获，便可将之解析为一个运动方向，进而将其解析为对该运动方向上的一个相应的信息单元的选定，从而实现利用摄像装置对信息单元的选定。

当然，也可要求用户输入一个确认的手势，例如，用户运动后需要用手指做出点击或悬停动作，然后才由摄像装置将其解析为相应的信息单元的选定，具体如何实施，可由本领域技术人员灵活实现。

属性滤除模块230依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入。

如前所述，被选定的信息单元是由多个信息元随机构造而成的，通常，其中包含一个待输入的密码字符(信息元)以及用做这个字符的对象属性的其他信息元，因此，当用户选定某个信息单元之后，还需要借助预设规则进行过滤，以便确定真正可以作为密码进行输入的信息元。

所述的预设规则，便是用于确定何种信息元为某信息单元中所包含的真正的密码字符的规则表达式。如果信息单元具有映射表达式表达为诸如：6RED，那么预设规则可以是“＝1”以表示在这个表达式中的第1位取出真正所需的信息元，当然预设规则也可以表达为“number”以示取出纯数字部分。预设规则具体如何设定，属于程序设计时的预协议的范畴，只有预设规则可用于提出真正的密码字符，即是可行的。本领域技术人员应当知晓这一原理。

作为示例，属性滤除模块230包括信息元提取单元231(图中未标出)和第二滤除单元232(图中未标出)：信息元提取单元231基于预设规则，提取信息单元中一个或多个包含密码字符的信息元；第二滤除单元232滤除其他与信息单元相应的包含对象属性的信息元。考虑一个密码位对应两个信息元虽然同理但表述不便的缘故，本发明暂以信息单元中仅有一个可以作为密码字符输入的信息元为例进行说明。

例如，一个信息单元由2个信息元组成：第一信息元为“red”，第二信息元为“6”。基于预设规则确定信息单元的第二信息元为包含密码字符的信息元，因此滤除除第二信息元“6”之外的所有其他信息元“red”；最后，将“6”作为密码的相应位进行密码输入。

结合前述，当通过远程接口获取信息单元时，可以伴随信息单元的获得，同时获得预设规则以供后续滤除对象属性。这种情况下，预设规则显然是从远程服务器获得的，并非存储于本地。

在本发明另一实施例中，预设规则还可以通过提取信息元包含的规则标识确定。因此，信息元除字符、字体、字号、色彩、图形、图案、图片外，还可以包括规则标识。这种情况下，属性滤除模块230包括标识提取单元233(图中未标出)、规则查找单元234(图中未标出)和第一滤除单元235(图中未标出)：标识提取单元233提取信息单元的规则标识；规则查找单元234基于规则标识，查找与该规则标识相应的预设规则；第一滤除单元235依据预设规则滤除信息单元中的对象属性。

例如，一个信息单元由3个信息元组成：第一信息元为“red”，第二信息元为“6”，第三信息元为“second”。首先，将3个信息元进行规则标识检测，系统预设包含“first”、“second”或“third”字符的信息元为包含规则标识的信息元，因此，确定信息单元中第三信息元为包含规则标识的信息元；随后，依据规则标识“second”在预设规则列表中查询，并查询到与规则标识“second”相应的预设规则为确定信息单元中第二信息元为包含密码字符的信息元；最后，依据上述预设规则，滤除除第二信息元“6”之外的所有其他信息元即“red”和“second”，并将“6”作为密码的相应位进行密码输入。

以上概述如何利用各种预设规则的方式实现从已选信息单元中获取待输入的密码字符的多种实例，足以辅助本领域技术人员理解本发明的具体实现方式。

优选地，输入密码的过程中，对于每一个密码位，信息单元均重新生成。这样，对于每个密码位，图文区布局均是全新的，进一步提高了密码输入的安全性。

优选地，每次重新生成信息单元时，同时重新确定相应的预设规则。需要说明的是，对于每次重新生成信息单元时，确定信息单元中包含密码字符的信息元的规则不完全相同，以此密码输入的复杂度增加，从而破解密码的难度也相应增加。

可选地，该装置还包括请求提交模块240(图中未标出)：请求提交模块240将包含密码的相应位的校验请求通过远程接口提交。

具体地，可以在确定密码的相应位之后，请求提交模块240生成包含密码的相应位的校验请求，并将该校验请求通过远程接口提交，以使服务器端校验输入的密码是否正确。这种情况尤其适合需要远程校验的场景中，而此处的服务器，也可以不是前述的用于提供信息单元的服务器，因此这里所称的与服务器相对应的远程接口也异于前述。当然，所述的校验请求可以进一步加密，以防止在传输过程中被拦截破解。

本发明提供用于输入密码的用户界面，将一个信息单元作为若干信息元的组合，其中只有一个或多个信息元为真正可确定的待输入的密码字符，借助这种输入方式，即使信息单元被截取，恶意用户也无法得知待输入的密码字符具体是若干信息元中的哪几个。另外，作为实现用户界面的实施方式，除通过采用本机的预设信息元集合进行组装而生成图文区中显示的信息单元的方法之外，还可以通过远程接口进行获取图文区中显示的信息单元，当然，包括用以过滤待输入的密码字符的信息元的预设规则，也可或存储于本地，或从远程获取。相比之下，以远程方式获得图文区中显示的信息单元可以有效避免在本机被恶意攻击之后，密码被轻易盗取。另外，以远程方式获得图文区中显示的信息单元还可以在服务端对信息单元作相应的调整和更新，由此更加安全有效的保护密码不被盗取。

再者，本发明提供驱动摄像装置获取视频图像，通过摄像装置作为密码输入的介质，无需另外提供触摸屏或键盘等硬件设备进行密码输入操作，另外，通过摄像装置进行密码输入不是一种常用的密码输入方式，因此增加了密码破解难度。

再者，本发明对信息单元中作为待输入密码字符的信息元的确定，是依据预设规则对信息单元中的多个信息元进行过滤实现的，依据预设规则滤除信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入，信息单元中的对象属性之类的信息元作为干扰因素增加了待输入密码字符确认的复杂度，从而增加了密码破解难度。

概而言之，本发明借助多义化的密码输入手段，结合图像转义输入技术，以及与依据规则对模糊性输入内容进行识别的技术相结合，解决了密码输入和传输时的隐蔽性和可靠性的问题。

在一个具体应用场景中，根据本发明提供的基于目标识别技术进行密码输入的方法，智能终端可以提供用于输入密码的用户界面，该用户界面通过远程接口获取信息单元并分别在“上、下、左、右”四个方向上根据获取到的信息单元分别随机生成四个图文区A、B、C、D(如图3所示)。图文区A中包括3个信息单元，上述3个信息单元包含的作为待输入密码字符的信息元为“1”、“3”和“5”，其余信息元如表示字符颜色的信息元等作为对象属性将在后续步骤中根据预设规则被滤除；图文区B中包括3个信息单元，上述3个信息单元包含的作为待输入密码字符的信息元为“2”、“4”和“9”；图文区C中包括2个信息单元，上述2个信息单元包含的作为待输入密码字符的信息元为“6”和“7”；图文区D中包括2个信息单元，上述2个信息单元包含的作为待输入密码字符的信息元为“8”和“0”。接着，智能终端驱动摄像装置获取用户根据自身视觉所得做出对密码字符的选定的视频图像，例如用户以选择图文区A用手指做向上的滑动操作，智能终端在获取到的视频图像中提取5帧静态图像，在上述静态图像中根据对用户指甲的轮廓、纹理信息等进行识别目标定位，通过用户指甲在每一帧图像中的坐标位置变换数值可以确定用户指甲运动方向为“向上”，进而将用户指甲的运动解析为对该运动方向上的一个相应的图文区A的选定；最后，智能终端提取图文区A包括的3个信息单元，上述3个信息单元分别包括2个信息元：第一个信息单元包括信息元“1”和“red”、第二个信息单元包括信息元“3”和“black”、第三个信息单元包括信息元“5”和“green”，根据预设规则“＝1”(表示在这个信息单元中的第1位取出真正所需的信息元)提取密码字符“1”、“3”和“5”。

输入密码的过程中，对于每一个密码位，信息单元均重新生成。这样，对于每个密码位，图文区布局均是全新的。接上例，当智能终端检测到用户第二次选择密码字符“1”、“8”和“9”，可以将用户第一次选择的密码字符“1”、“3”和“5”与第二次选择的密码字符“1”、“8”和“9”进行对比，确定两次选择过程中用户选择的相同的密码字符为“1”，并将“1”作为待输入的密码字符，重复上述步骤直至检测用户输入完4位待输入密码字符“1587”，将包含4位密码“1578”的校验请求通过远程接口发送到服务器，服务器根据该校验请求验证用户输入的4位密码“1587”是否为正确的密码。

上述实施例仅作为一个对本发明进行详细说明解释的实施例，诚然，除上述实施例之外，还包括多个优选的实施例并未一一举例说明。

本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-OnlyMemory，只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory，随即存储器)、EPROM(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (32)

1.一种基于目标识别技术的密码输入的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个在位置上离散分布且属随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性；

驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过所述预定目标的位置确定相应的图文区，通过所述预定目标的运动方向确定相应的信息单元；

依据预设规则滤除所述信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的图文区中显示的信息单元通过远程接口进行获取。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，伴随所述信息单元的获得，同时获得所述的预设规则以供后续滤除对象属性。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息元为字符、字体、字号、色彩、图形、图案、图片中的一种或任意多种的结合。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信息元还包括规则标识。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，依据预设规则滤除所述信息单元中的对象属性，包括：

提取所述信息单元的规则标识；

基于所述规则标识，查找与该规则标识相应的预设规则；

依据所述预设规则滤除所述信息单元中的对象属性。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述预设规则滤除所述信息单元中的对象属性，包括：

基于所述预设规则，提取所述信息单元中一个或多个包含密码字符的信息元，并滤除其他与所述信息单元相应的包含对象属性的信息元。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输入密码的过程中，对于每一个密码位，所述的信息单元均重新生成。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每次重新生成信息单元时，同时重新确定相应的预设规则。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图文区中显示的信息单元采用本机的预设信息元集合进行组装而成。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息单元以图片或编码化信息元集合形式显示于所述图文区所在的用户界面中。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

将包含所述密码的相应位的校验请求通过远程接口提交。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，驱动摄像装置获取视频图像，包括：

启动所述摄像装置进入密码输入模式，控制摄像装置驱动程序开启并初始化所述摄像装置，以获取视频图像。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别预定目标的位置，包括：

获取含有所述识别预定目标的定焦对象的轮廓信息；

提取纹理特征和/或反光特征以确定所述识别预定目标。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，获取含有所述识别预定目标的定焦对象的轮廓信息，包括：

获取在摄像装置特定识别区域中静置设定时间的定焦对象的轮廓信息。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别预定目标的位置及其运动方向，包括：

基于所述视频图像提取与所述视频图像相应的多个帧的图像；

对比所述识别目标在多个帧的图像中的位置，以确定所述识别目标运动方向。

17.一种基于目标识别技术的密码输入的装置，其特征在于，其包括如下模块：

界面提供模块，用于提供用于输入密码的用户界面，显示若干图文区，每个图文区具有多个在位置上离散分布且属随机生成的信息单元，每个信息单元包括若干信息元，定义其中一个或多个信息元为待输入的密码字符，余者为该密码字符的对象属性；

图像获取模块，用于驱动摄像装置获取视频图像，识别预定目标的位置及其运动方向，通过所述预定目标的位置确定相应的图文区，通过所述预定目标的运动方向确定相应的信息单元；

属性滤除模块，用于依据预设规则滤除所述信息单元中的对象属性，获得其中作为待输入密码字符的信息元作为密码的相应位进行密码输入。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述的图文区中显示的信息单元通过远程接口进行获取。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，伴随所述信息单元的获得，同时获得所述的预设规则以供后续滤除对象属性。

20.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述信息元为字符、字体、字号、色彩、图形、图案、图片中的一种或任意多种的结合。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述信息元还包括规则标识。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述属性滤除模块包括：

标识提取单元，用于提取所述信息单元的规则标识；

规则查找单元，用于基于所述规则标识，查找与该规则标识相应的预设规则；

第一滤除单元，用于依据所述预设规则滤除所述信息单元中的对象属性。

23.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述属性滤除模块包括：

信息元提取单元，用于基于所述预设规则，提取所述信息单元中一个或多个包含密码字符的信息元；

第二滤除单元，用于滤除其他与所述信息单元相应的包含对象属性的信息元。

24.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，输入密码的过程中，对于每一个密码位，所述的信息单元均重新生成。

25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，每次重新生成信息单元时，同时重新确定相应的预设规则。

26.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述图文区中显示的信息单元采用本机的预设信息元集合进行组装而成。

27.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述信息单元以图片或编码化信息元集合形式显示于所述图文区所在的用户界面中。

28.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

请求提交模块，用于将包含所述密码的相应位的校验请求通过远程接口提交。

29.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述图像获取模块具体用于：启动所述摄像装置进入密码输入模式，控制摄像装置驱动程序开启并初始化所述摄像装置，以获取视频图像。

30.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述图像获取模块包括：

轮廓获取单元，用于获取含有所述识别预定目标的定焦对象的轮廓信息；

目标确定单元，用于提取纹理特征和/或反光特征以确定所述识别预定目标。

31.根据权利要求30所述的装置，其特征在于，所述轮廓获取单元具体用于：获取在摄像装置特定识别区域中静置设定时间的定焦对象的轮廓信息。

32.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述图像获取模块包括：

图像提取单元，用于基于所述视频图像提取与所述视频图像相应的多个帧的图像；

位置对比单元，用于对比所述识别目标在多个帧的图像中的位置，以确定所述识别目标运动方向。