CN106980836B - 身份验证方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种身份验证方法及装置。所述方法包括：控制超声波发射装置发射超声波信号；基于所述超声波信号的超声回波信号确定所述待验证目标的第一人脸特征向量和所述待验证目标与所述移动设备之间的距离；当所述第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于所述距离采集待验证目标的人脸图像；从所述人脸图像中提取所述待验证目标的第二人脸特征向量；当所述第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证。本公开技术方案可以通过超声验证和人脸验证双重验证的方式增加身份验证的安全性，减小对用户财产造成不必要损失的风险。

Description

身份验证方法及装置

技术领域

本公开涉及移动设备技术领域，尤其涉及一种身份验证方法及装置。

背景技术

随着移动设备的快速发展和广泛应用，用户对移动设备(例如：智能手机、平版电脑等)的安全性要求也越来越高，各种身份性验证手段并行发展，以满足用户对移动设备的安全性需求。

相关技术中，可通过人脸识别进行身份验证，也即对输入的人脸图像获着视频流进行特征提取和识别，将其与预设的用户特征数据进行对比，从而验证用户身份。相关技术中的人脸识别方法存在欺骗攻击缺陷，即非法用户可通过合法用户的面部照片、视频流或者三维模型等通过验证，因此相关技术的人脸识别技术存在安全隐患，可能会对用户财产造成不必要的损失，降低了用户体验。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种身份验证方法及装置，用以解决相关技术的安全隐患问题，避免对用户财产造成不必要的损失。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种身份验证方法，应用在移动设备上，可包括：

控制超声波发射装置发射超声波信号；

基于所述超声波信号的超声回波信号确定所述待验证目标的第一人脸特征向量和所述待验证目标与所述移动设备之间的距离；

当所述第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于所述距离采集待验证目标的人脸图像；

从所述人脸图像中提取所述待验证目标的第二人脸特征向量；

当所述第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证。

在一实施例中，根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证，包括：

当所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配时，将所述第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对，得到第一对比结果，所述第一对比结果用于表示所述待验证目标是否验证通过。

在一实施例中，方法还包括：

将所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量分别按照预设方式缩减为第一向量和第二向量；

当所述第一向量和所述第二向量相同时，确定所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配；

所述将所述第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对，包括：

将所述第一向量或者所述第二向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对。

在一实施例中，根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证，包括：

将所述第一人脸特征向量与第二预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第二对比结果；并且，

将所述第二人脸特征向量与第三预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第三对比结果；

当所述第二对比结果与所述第三对比结果均表示所述所述待验证目标验证通过验证时，确定所述验证用户验证通过。

在一实施例中，方法还包括：

当所述第一人脸特征向量不满足第一预设条件时或者当所述第二人脸特征向量不满足第二预设条件时，确定所述待验证目标没有验证通过。

在一实施例中，基于所述超声波信号的超声回波信号确定所述待验证目标的第一人脸特征向量，包括：

对所述超声回波信号进行信号截取和信号压缩处理，得到压缩信号；

从所述压缩信号中提取所述第一人脸特征向量。

在一实施例中，控制摄像装置基于所述距离采集待验证目标的人脸图像，包括：

获取包含所述待验证目标的图像；

调用预先设置的图像检测算法，从所述图像中提取人脸图像。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种身份验证装置，应用在移动设备上，可包括：

信号发射模块，被配置为控制超声波发射装置发射超声波信号；

第一确定模块，被配置为基于所述信号发射模块发射的所述超声波信号的超声回波信号确定所述待验证目标的第一人脸特征向量和所述待验证目标与所述移动设备之间的距离；

图像采集模块，被配置为当所述第一确定模块确定的所述第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于所述第一确定模块确定的所述距离采集待验证目标的人脸图像；

特征提取模块，被配置为从所述图像采集模块采集的所述人脸图像中提取所述待验证目标的第二人脸特征向量；

身份验证模块，被配置为当所述特征提取模块提取的所述第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据所述第一确定模块确定的所述第一人脸特征向量和所述特征提取模块提取的所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证。

在一实施例中，身份验证模块包括：

第一比较子模块，被配置为当所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配时，将所述第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对，得到第一对比结果，所述第一对比结果用于表示所述待验证目标是否验证通过。

在一实施例中，装置还包括：

缩减模块，被配置为将所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量分别按照预设方式缩减为第一向量和第二向量；

匹配确定模块，被配置为当所述缩减模块缩减得到的所述第一向量和所述第二向量相同时，确定所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配；

所述第一比较子模块包括：

第四比较子模块，被配置为将所述第一向量或者所述第二向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对。

在一实施例中，身份验证模块包括：

第二比较子模块，被配置为将所述第一人脸特征向量与第二预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第二对比结果；并且，

第三比较子模块，被配置为将所述第二人脸特征向量与第三预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第三对比结果；

验证通过子模块，被配置为当所述第二比较子模块得到的所述第二对比结果与所述第三比较子模块得到的所述第三对比结果均表示所述所述待验证目标验证通过验证时，确定所述验证用户验证通过。

在一实施例中，装置还包括：

第二确定模块，被配置为当所述第一人脸特征向量不满足第一预设条件时或者当所述第二人脸特征向量不满足第二预设条件时，确定所述待验证目标没有验证通过。

在一实施例中，第一确定模块包括：

预处理子模块，被配置为对所述超声回波信号进行信号截取和信号压缩处理，得到压缩信号；

特征提取子模块，被配置为从所述预处理子模块得到的所述压缩信号中提取所述第一人脸特征向量。

在一实施例中，图像采集模块包括：

图像获取子模块，被配置为获取包含所述待验证目标的图像；

图像提取子模块，被配置为调用预先设置的图像检测算法，从所述图像中提取人脸图像。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种身份验证装置，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

控制超声波发射装置发射超声波信号；

基于所述超声波信号的超声回波信号确定所述待验证目标的第一人脸特征向量和所述待验证目标与所述移动设备之间的距离；

当所述第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于所述距离采集待验证目标的人脸图像；

从所述人脸图像中提取所述待验证目标的第二人脸特征向量；

当所述第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：移动设备可控制超声波发射装置发射超声波信号，并且基于对应的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和与移动设备之间的距离，在第一人脸特征向量满足第一预设条件时再通过人脸图像获取第二人脸特征向量，当第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量进行身份验证，第一预设条件用于限定待验证目标不能为一个图像或者视频流，第二预设条件用于限定待验证目标不能为一个三维模型，由此本公开通过超声验证和人脸验证双重验证的方式，可以避免相关技术中人脸识别的安全隐患问题，增加了身份验证的安全性，减小了对用户财产造成不必要损失的风险。

并且，在根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量对待验证目标进行身份验证时，可以在第一人脸特征向量和第二人脸特征向量匹配时，将第一人脸特征向量和第二人脸特征向量与第一预设数据库中的待验证目标的预设用户特征进行比对，进而确定用户是否验证通过；还可以直接将第一人脸特征向量与第二预设数据库中的待验证目标的预设用户特征进行比对，将第二人脸特征向量与第三预设数据库中的待验证目标的预设用户特征进行比对，并在两次比对都验证通过时确定用户验证通过，由此实现了双重验证，增加了身份验证的安全性。

通过将第一人脸特征向量缩减为第一向量，将第二人脸特征向量缩减为第二向量，并且在第一向量和第二向量相同时确定，确定第一人脸特征向量和第二人脸特征向量匹配，进而使用第一向量或者第二向量与第一预设数据库众的待验证目标的预设用户特征进行比对，由于缩减后的第一向量/第二向量中可以只包含最能代表用户的特征向量，因此可以减小非必要的特征向量对验证结果的影响，增加了验证的准确性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1A是根据一示例性实施例示出的身份验证方法的流程图。

图1B是根据一示例性实施例示出的身份验证方法的示意图。

图1C是根据一示例性实施例示出的移动设备中元器件示意图。

图2A是根据一示例性实施例一示出的身份验证方法的流程图。

图2B是根据一示例性实施例一示出的身份验证方法的流程图。

图3是根据一示例性实施例二示出的身份验证方法的流程图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种身份验证装置的框图。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种身份验证装置的框图。

图6是根据一示例性实施例示出的再一种身份验证装置的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种适用于身份验证装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1A是根据一示例性实施例示出的身份验证方法的流程图，图1B是根据一示例性实施例示出的身份验证方法的示意图，图1C是根据一示例性实施例示出的移动设备中元器件示意图；该身份验证方法可以应用在移动设备(例如：智能手机、平板电脑)上，如图1A所示，该身份验证方法包括以下步骤：

在步骤101中，控制超声波发射装置发射超声波信号。

在一实施例中，在用户触发身份验证操作时，例如，登录一个APP(Application，应用程序)的访问账号时，移动设备可控制超声波发射装置发射超声波信号。

在一实施例中，可以预先设置超声波信号的发射频段、发射方向。

在一实施例中，超声波信号的发射方向可以与摄像装置的光线的方向可以一致。

在步骤102中，基于超声波信号的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和待验证目标与移动设备之间的距离。

在一实施例中，超声波信号发射至人脸时进行发射，从而可以将超声波信号的超声回波信号发射至终端的超声信号接收装置，如麦克风，由此移动设备可对采集到的超声回波信号进行预处理，例如，信号截取和信号压缩，并对压缩后的信号进行特征提取。

在一实施例中，信号截取可以用来确定出超声回波信号是由于人脸遮挡产生的还是由于超声波信号在空中辐射产生的，通常，由于人脸遮挡产生的超声回波信号的强度会远远高于由于空中辐射产生的超声回波信号，信号截取的具体实现可参见相关技术中的方案。

在一实施例中，信号压缩可以通过匹配滤波的方式实现，在还一实施例中，信号压缩还可以通过将发射的超声波信号和超声回波信号混频并作傅立叶变换实现。

在一实施例中，基于超声回波信号提取第一人脸特征向量的方法但不限于：选取时域包络、频域能量、信号经过离散余弦变换或小波变换后的系数、信号经解调后的时域包络、或频域能量、或倒谱系数、或用现代谱估计得到的系数、或小波变换后的系数压缩后的信号，然后从上述一系列信号特征中提取部分或全部特征作为特征向量。

在一实施例中，待验证目标与移动设备之间的距离可以为移动设备与待验证目标之间的平均距离。

在步骤103中，当第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于距离采集待验证目标的人脸图像。

在一实施例中，第一预设条件可以用于限定待验证目标是否为一个立体的可识别的人脸，而不是图像、视频流等，当第一人脸特征向量满足第一预设条件时，可确定待验证目标是一个立体的可识别的人脸，通常，超声波信号发射至平面的图像、视频流后反射的超声回波信号比较有规律性，不能提取出人脸的五官特征，因此可以第一人脸特征向量确定出待验证目标是否为一个立体的可识别的人脸。

在一实施例中，摄像装置可根据距离进行对焦，进而采集图像。

在一实施例中，如图1C所示，为了实现本公开技术方案，移动设备中需要设置有超声波发射装置11、超声波接收装置12、超声波控制芯片13、主控芯片14、摄像装置15，超声波控制芯片13控制超声波发射装置11发射超声波信号和控制超声波接收装置12接收超声回波信号后，可计算出移动设备与待验证目标之间的距离，由此主控芯片14可控制摄像装置15基于移动设备与待验证目标之间的距离进行对焦以采集人脸图像，如图1B所示，摄像装置15与待验证目标之间的距离、超声波发射装置11与待验证目标之间的距离和超声波接收装置12与待验证目标之间的距离可以理解为相同，因此可控制摄像装置15基于超声波控制芯片所计算出的移动设备与待验证目标之间的距离进行对焦以采集人脸图像，本领域技术人员可以理解的是，图1B中示意的摄像装置15、超声波发射装置11和超声波接收装置12的位置只是一种举例示意，不用于限定。

在步骤104中，从人脸图像中提取待验证目标的第二人脸特征向量。

在一实施例中，从人脸图像中提取第二人脸特征向量的方法可参见相关技术的方案，这里不详述。

在步骤105中，当第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量对待验证目标进行身份验证。

在一实施例中，第二预设条件用于限定待验证目标是否为三维立体雕塑，当第二人脸特征向量满足第二预设条件时，说明待验证目标不是三维立体雕塑，可确定待验证目标是一个可识别的人脸，通常，三维立体雕塑的颜色单一，因此根据所采集的人脸图像的灰阶像素分布可以确定出待验证目标是否为一个三维立体雕塑。

在一实施例中，根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量对待验证目标进行身份验证的方法可参见图2A和图2B所示实施例，这里先不详述。

本实施例中，移动设备可控制超声波发射装置发射超声波信号，并且基于对应的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和与移动设备之间的距离，在第一人脸特征向量满足第一预设条件时再通过人脸图像获取第二人脸特征向量，当第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量进行身份验证，第一预设条件用于限定待验证目标不能为一个图像或者视频流，第二预设条件用于限定待验证目标不能为一个三维模型，由此本公开通过超声验证和人脸验证双重验证的方式，可以避免相关技术中人脸识别的安全隐患问题，增加了身份验证的安全性，减小了对用户财产造成不必要损失的风险。

在一实施例中，根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量对待验证目标进行身份验证，包括：

当第一人脸特征向量与第二人脸特征向量匹配时，将第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与第一预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行比对，得到第一对比结果，第一对比结果用于表示待验证目标是否验证通过。

在一实施例中，方法还包括：

将第一人脸特征向量和第二人脸特征向量分别按照预设方式缩减为第一向量和第二向量；

当第一向量和第二向量相同时，确定第一人脸特征向量与第二人脸特征向量匹配；

将第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与第一预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行比对，包括：

将第一向量或者第二向量与第一预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行比对。

在一实施例中，根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量对待验证目标进行身份验证，包括：

将第一人脸特征向量与第二预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第二对比结果；并且，

将第二人脸特征向量与第三预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第三对比结果；

当第二对比结果与第三对比结果均表示待验证目标验证通过验证时，确定验证用户验证通过。

在一实施例中，方法还包括：

当第一人脸特征向量不满足第一预设条件时或者当第二人脸特征向量不满足第二预设条件时，确定待验证目标没有验证通过。

在一实施例中，基于超声波信号的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量，包括：

对超声回波信号进行信号截取和信号压缩处理，得到压缩信号；

从压缩信号中提取第一人脸特征向量。

在一实施例中，控制摄像装置基于距离采集待验证目标的人脸图像，包括：

获取包含待验证目标的图像；

调用预先设置的图像检测算法，从图像中提取人脸图像。

具体如何进行身份验证，请参考后续实施例。

至此，本公开实施例提供的上述方法，可通过超声验证和人脸验证双重验证的方式，可以避免相关技术中人脸识别的安全隐患问题，增加了身份验证的安全性，减小了对用户财产造成不必要损失的风险。

下面以具体实施例来说明本公开实施例提供的技术方案。

图2A是根据一示例性实施例一示出的身份验证方法的流程图，图2B是根据一示例性实施例一示出的身份验证方法的流程图；本实施例利用本公开实施例提供的上述方法，以如何根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量进行身份验证进行示例性说明，如图2A所示，包括如下步骤：

在步骤201中，将第一人脸特征向量和第二人脸特征向量分别按照预设方式缩减为第一向量和第二向量，执行步骤202和步骤203。

在一实施例中，可将第一人脸特征向量中和第二人脸特征向量中最具相关性的部分特征提取出来，以缩减向量。通常，每个个体可以通过眼睛大小、双眼之间的距离等区分和识别，因此可将第一人脸特征向量中和第二人脸特征向量中眼睛大小、双眼之间的距离等特征提取出来，得到第一向量和第二向量。

在步骤202中，当第一向量和第二向量不相同时，确定第一人脸特征向量与第二人脸特征向量不匹配，验证没有通过，流程结束。

在一实施例中，通常在第一向量和第二向量不相同时，说明通过超声波信号获取的人脸用户特征与摄像装置获取的人脸用户特征不相同，因此身份验证不通过。

在步骤203中，当第一向量和第二向量相同时，确定第一人脸特征向量与第二人脸特征向量匹配。

在步骤204中，将第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与第一预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行比对，得到第一对比结果。

在一实施例中，第一预设数据库中用于存储每一个合法用户，如注册过一个APP的用户是该APP的合法用户，第一预设数据库中存储有用户登录该APP时需要验证身份的用户特征，当用户登录时，通过比较登录时输入的第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与第一预设数据库中待验证目标的预设用户特征，即可得到第一对比结果，对比结果可以为一致，或者不一致。

在一实施例中，可以直接比较将第一向量或者第二向量与第一预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行比对，得到第一对比结果。

在步骤205中，根据第一对比结果确定用户是否验证通过。

在一实施例中，第一对比结果为一致时，说明用户验证通过；第一对比结果为不一致时，说明用户没有验证通过。

如图2B所示，是根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量进行身份验证的另一种方式，包括以下步骤：

在步骤211中，将第一人脸特征向量与第二预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第二对比结果，执行步骤213。

在步骤212中，将第二人脸特征向量与第三预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第三对比结果，执行步骤213。

在步骤213中，当第二对比结果与第三对比结果均表示待验证目标验证通过验证时，确定验证用户验证通过，当第二对比结果与第三对比结果有一个结果表示待验证目标验证通过验证时，确定验证用户验证通过。

本实施例中，在根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量对待验证目标进行身份验证时，可以在第一人脸特征向量和第二人脸特征向量匹配时，将第一人脸特征向量和第二人脸特征向量与第一预设数据库中的待验证目标的预设用户特征进行比对，进而确定用户是否验证通过；还可以直接将第一人脸特征向量与第二预设数据库中的待验证目标的预设用户特征进行比对，将第二人脸特征向量与第三预设数据库中的待验证目标的预设用户特征进行比对，并在两次比对都验证通过时确定用户验证通过，由此实现了双重验证，增加了身份验证的安全性；此外，通过将第一人脸特征向量缩减为第一向量，将第二人脸特征向量缩减为第二向量，并且在第一向量和第二向量相同时确定，确定第一人脸特征向量和第二人脸特征向量匹配，进而使用第一向量或者第二向量与第一预设数据库众的待验证目标的预设用户特征进行比对，由于缩减后的第一向量/第二向量中可以只包含最能代表用户的特征向量，因此可以减小非必要的特征向量对验证结果的影响，增加了验证的准确性。

图3是根据一示例性实施例二示出的身份验证方法的流程图；本实施例利用本公开实施例提供的上述方法，以如何验证用户身份进行示例性说明，如图3所示，包括如下步骤：

在步骤301中，控制超声波发射装置发射超声波信号。

在步骤302中，接收超声回波信号。

在步骤303中，对超声回波信号进行信号截取和信号压缩处理，得到压缩信号。

在一实施例中，信号截取可以用来确定出超声回波信号是由于人脸遮挡产生的还是由于超声波信号在空中辐射产生的，通常，由于人脸遮挡产生的超声回波信号的强度会远远高于由于空中辐射产生的超声回波信号，信号截取的具体实现可参见相关技术中的方案。

在一实施例中，信号压缩可以通过匹配滤波的方式实现，在还一实施例中，信号压缩还可以通过将发射的超声波信号和超声回波信号混频并作傅立叶变换实现。

在步骤304中，基于压缩信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和待验证目标与移动设备之间的距离。

在步骤305中，当第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于距离采集包含待验证目标的图像。

在步骤306中，调用预先设置的图像检测算法，从图像中提取人脸图像。

在步骤307中，从人脸图像中提取待验证目标的第二人脸特征向量。

在一实施例中，可以采用预先设置的图像检测算法，例如，可以采用Harr特征和Adaboost相结合的算法提取第二人脸特征向量。

在步骤308中，当第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量对待验证目标进行身份验证。

在一实施例中，步骤308的描述可参见图1A所示实施例的步骤105的描述。

在一实施例中，在将所获取的特征向量与预设数据库中的预设用户特征进行比对时，可利用模式分类器或神经网络分类器在预设的数据库中进行身份识别对比。

在一实施例中，模式分类器可以为Bias，高斯混合模型(Gaussian MixtureModel，GMM)，隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model，HMM)或支持向量机(Support VectorMachine，SVM)模式分类器。

在一实施例中，神经网络分类器可以为前馈网络(Back Propagation，BP)、径向基神经网络(Radial Basis Function，RBF)或自组织特征影射(Self-organizing featureMap，SOM)神经网络分类器。

本实施例中，移动设备可控制超声波发射装置发射超声波信号，并且基于对应的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和与移动设备之间的距离，在第一人脸特征向量满足第一预设条件时再通过人脸图像获取第二人脸特征向量，当第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量进行身份验证，第一预设条件用于限定待验证目标不能为一个图像或者视频流，第二预设条件用于限定待验证目标不能为一个三维模型，由此本公开通过超声验证和人脸验证双重验证的方式，可以避免相关技术中人脸识别的安全隐患问题，增加了身份验证的安全性，减小了对用户财产造成不必要损失的风险。

与前述身份验证方法的实施例相对应，本公开还提供了身份验证装置对应的实施例。

图4是根据一示例性实施例示出的一种身份验证装置的框图，应用在移动设备上，如图4所示，身份验证装置包括：

信号发射模块41，被配置为控制超声波发射装置发射超声波信号；

第一确定模块42，被配置为基于信号发射模块41发射的超声波信号的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和待验证目标与移动设备之间的距离；

图像采集模块43，被配置为当第一确定模块42确定的第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于第一确定模块确定的距离采集待验证目标的人脸图像；

特征提取模块44，被配置为从图像采集模块43采集的人脸图像中提取待验证目标的第二人脸特征向量；

身份验证模块45，被配置为当特征提取模块44提取的第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据第一确定模块42确定的第一人脸特征向量和特征提取模块43提取的第二人脸特征向量对待验证目标进行身份验证。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种身份验证装置的框图，如图5所示，在上述图4所示实施例的基础上，在一实施例中，身份验证模块45包括：

第一比较子模块451，被配置为当第一人脸特征向量与第二人脸特征向量匹配时，将第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与第一预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行比对，得到第一对比结果，第一对比结果用于表示待验证目标是否验证通过。

在一实施例中，装置还包括：

缩减模块46，被配置为将第一人脸特征向量和第二人脸特征向量分别按照预设方式缩减为第一向量和第二向量；

匹配确定模块47，被配置为当缩减模块46缩减得到的第一向量和第二向量相同时，确定第一人脸特征向量与第二人脸特征向量匹配；

第一比较子模块451包括：

第四比较子模块4511，被配置为将第一向量或者第二向量与第一预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行比对。

在一实施例中，身份验证模块45包括：

第二比较子模块452，被配置为将第一人脸特征向量与第二预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第二对比结果；并且，

第三比较子模块453，被配置为将第二人脸特征向量与第三预设数据库中待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第三对比结果；

验证通过子模块454，被配置为当第二比较子模块452得到的第二对比结果与第三比较子模块453得到的第三对比结果均表示待验证目标验证通过验证时，确定验证用户验证通过。

图6是根据一示例性实施例示出的再一种身份验证装置的框图，如图6所示，在上述图4或图5所示实施例的基础上，在一实施例中，装置还包括：

第二确定模块48，被配置为当第一人脸特征向量不满足第一预设条件时或者当第二人脸特征向量不满足第二预设条件时，确定待验证目标没有验证通过。

在一实施例中，第一确定模块42包括：

预处理子模块421，被配置为对超声回波信号进行信号截取和信号压缩处理，得到压缩信号；

特征提取子模块422，被配置为从预处理子模块421得到的压缩信号中提取第一人脸特征向量。

在一实施例中，图像采集模块43包括：

图像获取子模块431，被配置为获取包含待验证目标的图像；

图像提取子模块432，被配置为调用预先设置的图像检测算法，从图像中提取人脸图像。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图7是根据一示例性实施例示出的一种适用于身份验证装置的框图。例如，装置700可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图7，装置700可以包括以下一个或多个组件：处理组件702，存储器704，电源组件706，多媒体组件708，音频组件710，输入/输出(I/O)的接口712，传感器组件714，以及通信组件716。

处理组件702通常控制装置700的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理元件702可以包括一个或多个处理器720来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件702可以包括一个或多个模块，便于处理组件702和其他组件之间的交互。例如，处理部件702可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件708和处理组件702之间的交互。

存储器704被配置为存储各种类型的数据以支持在设备700的操作。这些数据的示例包括用于在装置700上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器704可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件706为装置700的各种组件提供电力。电力组件706可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置700生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件708包括在装置700和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件708包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备700处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件710被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件710包括一个麦克风(MIC)，当装置700处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器704或经由通信组件716发送。在一些实施例中，音频组件710还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口712为处理组件702和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件714包括一个或多个传感器，用于为装置700提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件714可以检测到设备700的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为装置700的显示器和小键盘，传感器组件714还可以检测装置700或装置700一个组件的位置改变，用户与装置700接触的存在或不存在，装置700方位或加速/减速和装置700的温度变化。传感器组件714可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件714还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件714还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件716被配置为便于装置700和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置700可以接入基于通信标准的无线网络，如WIFI，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信部件716经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信部件716还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置700可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法：

控制超声波发射装置发射超声波信号；基于超声波信号的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和待验证目标与移动设备之间的距离；当第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于距离采集待验证目标的人脸图像；从人脸图像中提取待验证目标的第二人脸特征向量；当第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据第一人脸特征向量和第二人脸特征向量对待验证目标进行身份验证。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器704，上述指令可由装置700的处理器720执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种身份验证方法，其特征在于，应用在移动设备上，所述方法包括：

控制超声波发射装置发射超声波信号；

基于所述超声波信号的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和所述待验证目标与所述移动设备之间的距离；

当所述第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于所述距离采集待验证目标的人脸图像；

从所述人脸图像中提取所述待验证目标的第二人脸特征向量，所述第二人脸特征向量基于人脸图像的灰阶像素分布确定；

当所述第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证；

所述根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证，包括：

当所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配时，将所述第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对，得到第一对比结果，所述第一对比结果用于表示所述待验证目标是否验证通过；

所述方法还包括：

将所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量分别按照预设方式缩减为第一向量和第二向量；

当所述第一向量和所述第二向量相同时，确定所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配；

所述将所述第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对，包括：

将所述第一向量或者所述第二向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证，包括：

将所述第一人脸特征向量与第二预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第二对比结果；并且，

将所述第二人脸特征向量与第三预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第三对比结果；

当所述第二对比结果与所述第三对比结果均表示所述待验证目标验证通过验证时，确定所述待验证目标验证通过。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一人脸特征向量不满足第一预设条件时或者当所述第二人脸特征向量不满足第二预设条件时，确定所述待验证目标没有验证通过。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述超声波信号的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量，包括：

对所述超声回波信号进行信号截取和信号压缩处理，得到压缩信号；

从所述压缩信号中提取所述第一人脸特征向量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制摄像装置基于所述距离采集待验证目标的人脸图像，包括：

获取包含所述待验证目标的图像；

调用预先设置的图像检测算法，从所述图像中提取人脸图像。

6.一种身份验证装置，其特征在于，应用在移动设备上，所述装置包括：

信号发射模块，被配置为控制超声波发射装置发射超声波信号；

第一确定模块，被配置为基于所述信号发射模块发射的所述超声波信号的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和所述待验证目标与所述移动设备之间的距离；

图像采集模块，被配置为当所述第一确定模块确定的所述第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于所述第一确定模块确定的所述距离采集待验证目标的人脸图像；

特征提取模块，被配置为从所述图像采集模块采集的所述人脸图像中提取所述待验证目标的第二人脸特征向量，所述第二人脸特征向量基于人脸图像的灰阶像素分布确定；

身份验证模块，被配置为当所述特征提取模块提取的所述第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据所述第一确定模块确定的所述第一人脸特征向量和所述特征提取模块提取的所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证；

所述身份验证模块包括：

第一比较子模块，被配置为当所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配时，将所述第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对，得到第一对比结果，所述第一对比结果用于表示所述待验证目标是否验证通过；

所述装置还包括：

缩减模块，被配置为将所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量分别按照预设方式缩减为第一向量和第二向量；

匹配确定模块，被配置为当所述缩减模块缩减得到的所述第一向量和所述第二向量相同时，确定所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配；

所述第一比较子模块包括：

第四比较子模块，被配置为将所述第一向量或者所述第二向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述身份验证模块包括：

第二比较子模块，被配置为将所述第一人脸特征向量与第二预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第二对比结果；并且，

第三比较子模块，被配置为将所述第二人脸特征向量与第三预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行对比，得到第三对比结果；

验证通过子模块，被配置为当所述第二比较子模块得到的所述第二对比结果与所述第三比较子模块得到的所述第三对比结果均表示所述待验证目标验证通过验证时，确定所述待验证目标验证通过。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二确定模块，被配置为当所述第一人脸特征向量不满足第一预设条件时或者当所述第二人脸特征向量不满足第二预设条件时，确定所述待验证目标没有验证通过。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

预处理子模块，被配置为对所述超声回波信号进行信号截取和信号压缩处理，得到压缩信号；

特征提取子模块，被配置为从所述预处理子模块得到的所述压缩信号中提取所述第一人脸特征向量。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述图像采集模块包括：

图像获取子模块，被配置为获取包含所述待验证目标的图像；

图像提取子模块，被配置为调用预先设置的图像检测算法，从所述图像中提取人脸图像。

11.一种身份验证装置，其特征在于，应用在移动设备上，所述装置包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

控制超声波发射装置发射超声波信号；

基于所述超声波信号的超声回波信号确定待验证目标的第一人脸特征向量和所述待验证目标与所述移动设备之间的距离；

当所述第一人脸特征向量满足第一预设条件时，控制摄像装置基于所述距离采集待验证目标的人脸图像；

从所述人脸图像中提取所述待验证目标的第二人脸特征向量，所述第二人脸特征向量基于人脸图像的灰阶像素分布确定；

当所述第二人脸特征向量满足第二预设条件时，根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证；

述根据所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量对所述待验证目标进行身份验证，包括：

当所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配时，将所述第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对，得到第一对比结果，所述第一对比结果用于表示所述待验证目标是否验证通过；

所述处理器还被配置为：

将所述第一人脸特征向量和所述第二人脸特征向量分别按照预设方式缩减为第一向量和第二向量；

当所述第一向量和所述第二向量相同时，确定所述第一人脸特征向量与所述第二人脸特征向量匹配；

所述将所述第一人脸特征向量或第二人脸特征向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对，包括：

将所述第一向量或者所述第二向量与所述第一预设数据库中所述待验证目标的预设用户特征进行比对。

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