CN107402627A - 用于认证用户的方法、设备和计算机程序 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于认证用户的方法，包括：—用户的初始生物计量认证，基于从用可穿戴设备（10）的相机（12）捕捉的与用户的手和/或手腕的第一部分相对应的一个或多个图像帧提取的生物计量特征；—至少基于当所述可穿戴设备被抵靠着用户的手或手腕穿戴时进行的用户的手或手腕的第二部分的测量来确认用户的所述生物计量认证和/或验证其活跃度的后续步骤；所述第二部分的表面小于所述第一部分的表面。

Description

用于认证用户的方法、设备和计算机程序

技术领域

本发明涉及一种用于认证可穿戴设备的用户、特别是用于通过使用用户的血管（例如手和/或手腕血管）的图像来认证用户的方法、设备和计算机程序。

背景技术

生物计量学被广泛地使用以便认证或识别用户。生物计量学常常是基于指纹、语音、视网膜、虹膜、手掌、人脸或手腕血管识别。本申请涉及被用于基于手或手腕上的图案、特别是用户的手中和/或手腕中的血管图案来认证或识别用户的生物计量传感器。

文献WO2016018083描述了一种用于认证用户且包括相机的可穿戴装置，其中，当相机处于距那些血管的固定距离时捕捉用户的血管、特别是手或手腕血管的图像。在一个示例中，在用户穿戴设备时捕捉那些图像。

在此位置上，血管的捕捉面积是小的，并且局限于相机的视场。此区域比通过手背、手掌和/或手腕的血管所穿过的生物计量有效面积小得多。结果，与用户的手或手腕中的血管有关的生物计量信息的仅一小部分被使用，并且这种认证方法的可靠性是有限的。

本发明的目的是消除或缓解现有技术的至少某些缺点。

本发明的另一目的是提出一种用于以比已知解决方案更加安全且可靠的方式来认证用户的方法和设备。

发明内容

根据本发明，借助于一种用于认证用户的方法来实现这些目的，该方法包括：

—用户的初始生物计量认证，基于用可穿戴设备的相机捕捉的从与用户的手和/或手腕的第一部分相对应的一个或多个图像帧提取的生物计量特征；

—至少基于当所述可穿戴设备被抵靠着用户的手或手腕穿戴时获取的用户的手或手腕的第二部分的测量来确认用户的所述生物计量认证和/或验证其活跃度的后续步骤；

所述第二部分的表面小于所述第一部分的表面。

本文中的名词“图像”具有宽泛的意义，从而涵盖不同的概念。图像可以对应于可见现象，例如人类或可见长度传感器将看到对象的可见范围中的再现（reproduction），或者对应于不可见的某物，例如由诸如红外传感器、近红外传感器、温度传感器等传感器捕捉的值的再现。

图像可表示从各种距离捕捉的用户身体的各部分，例如用户的手掌、手背和/或手腕的一部分。该图像可包括那些部分的皮肤和/或在皮肤下面的血管。

“图像帧”是当传感器捕捉图像时由成像传感器生成的数据。可以将图像帧存储为tif文件、jpeg文件、原始文件、MPEG文件的一部分或用于存储图像数据的任何其它适当文件格式。单个图像帧可对应于静止图像。视频数据包括一系列图像帧。

可使相机在视频序列的连续帧之间移动。可从相对于用户的手或手腕的不同视点捕捉在同一认证步骤中使用的不同帧。

在初始认证步骤期间捕捉图像帧，相机可处于距用户身体的被成像部分的一定距离处，例如等于或高于10mm、优选地大于50mm的距离。这允许收集关于比将被接近于或接触用户的相机捕捉的面积更大的用户的一部分的信息。

在初始认证步骤期间在血管上移动相机允许捕捉甚至更大的部分，即收集关于用户血管的更多信息。这使得与参考图像的特征的匹配更加可靠，因为从血管的更大图案提取了更多特征。因此，用户的认证可以比利用在到用户身体的固定且近距离处的相机的已知解决方案更加可靠。

可以在用户正穿上可穿戴设备时执行初始生物计量认证。当用户正穿上可穿戴设备时，可捕捉用户的手和/或手腕的若干图像帧。

替换地或者另外，可以通过临时地将相机移动离开被成像部分、例如通过在捕捉期间临时地伸展或打开可穿戴设备的手腕来执行初始生物计量认证。

确认认证或验证活跃度的后续步骤可在用户穿戴设备时执行，该可穿戴设备在距被成像部分且距血管的更近距离处。在一个实施例中，第二距离小于10mm，优选地小于5 m。在一个优选实施例中，当可穿戴设备被与用户的皮肤相接触地穿戴（例如在正常使用中）时执行确认步骤。

可在被用于初始生物计量认证的图像帧的捕捉期间移动相机。因此，其相对于血管和/或其它生物计量特征的位置随时间而改变。在一个实施例中，其到血管的距离也随时间而改变。作为先前实施例的替换或补充，相机相对于血管的取向可随时间而改变。

在一个优选实施例中，可穿戴设备是腕表。可将相机安装在该腕表的壳上、刻度盘上、带槽框上和/或按钮上。在另一实施例中，将其安装在腕表的扣钩上。在又一实施例中，腕表包括腕带，诸如弹性腕带，并且可以将相机安装在该腕带上或安装在附着到腕带的辅助设备上。

在另一实施例中，可穿戴设备是腕带（没有表），例如手链或活动跟踪器。在这种情况下，该腕带可以是弹性的，并且可以将相机安装在此弹性腕带上。腕带可以包括（另外或作为替换）扣钩：在这种情况下，可以将相机安装在此扣钩上。腕带可以另外或作为替换而包括辅助附件：在这种情况下，可以将相机安装在此辅助附件上。

在一个优选实施例中，根据本发明的可穿戴设备的相机被布置成以便处理相对于血管的图案在不同距离和/或取向处捕捉的图像。换言之，相机允许用不同的焦距来捕捉图像。其可以是多焦相机。

可使用具有大聚焦范围的单个相机。优选地，相机的景深足以捕捉在至少从10mm至50mm范围内的聚焦图像。这允许在初始认证步骤期间从不同的距离进行图像捕捉。

在一个实施例中，单个相机被用于初始认证步骤并作为用于后续确认步骤的第二传感器。在本特定示例中，相机的景深可足以捕捉当相机处于血管的相对大的距离处时（例如当用户正穿上腕表设备时）的血管的聚焦图像以及当用户正穿着腕戴设备时当相机在血管的更近距离处时的血管的聚焦图像。

可在初始认证步骤与确认步骤之间改变相机的焦距。

可将具有第一焦距的一个相机用于初始认证，并且可将具有较短焦距的不同相机用于后续确认。

在一个优选实施例中，根据本发明的方法包括拼接与用户的不同部分相对应的不同图像帧的步骤。

在一个优选实施例中，拼接包括修正从不同视点和/或以不同取向捕捉的帧的取向。

在一个优选实施例中，拼接包括对从不同视点和/或到被成像部分的不同距离捕捉的帧调整大小的步骤。

该可穿戴设备可包括被布置成以便执行上述拼接步骤中的至少一个的计算机视觉软件模块。

在一个优选实施例中，根据本发明的方法包括在初始生物计量认证期间或之后向用户指示指示所捕捉图像帧的质量不充分和/或应通过捕捉附加图像帧来完成被成像部分的步骤。

例如，所述设备可以包括指示部件，例如诸如显示器或LED之类的视觉部件、音频部件和/或振动部件，其向用户指示必须捕捉至少一个附加图像帧直至已经以足够的质量捕捉用户的手或手腕的足够部分为止。

例如，可穿戴设备可包括用于向用户指示两个上述部分中的一个的指针。在一个优选实施例中，可穿戴设备包括例如通过在遗漏部分上投射光斑或圆圈来照亮此部分的光源。在一个实施例中，可穿戴设备包括音频部件，其向用户传送指示必须捕捉或重新捕捉图像帧的音频信号。在一个实施例中，在设备的显示器上指示所捕捉部分或遗漏部分。

在一个实施例中，根据本发明的方法包括向用户指示如何在图像帧的捕捉之前和/或期间相对于血管的图案对可穿戴设备进行距离确定、居于中心和/或对准以用于初始生物计量认证的步骤。

在一个实施例中，根据本发明的方法包括不仅从血管的图案、而且从所捕捉图像帧的不同元素提取生物计量特征的步骤。

在一个实施例中，那些附加生物计量特征取决于用户的手和/或手腕的2D或3D形状。这允许通过使用更多的生物计量特征来进行更安全的认证。

可以使用手的2D和/或3D形状和尺寸来改善图像帧的捕捉。例如，如果用户的手和/或手腕的2D或3D形状是已知的，则在初始生物计量认证期间的图像帧的捕捉可以更高效，因为可以精确地相对于用户的手或手腕对设备进行定位。

可在设备被穿戴在手腕上时执行后续确认步骤。其可包括例如：

—确认初始认证，

—检查用户的活跃度，和/或

—检查用户是否仍穿戴该设备。

可连续地执行此确认步骤。

可以以规则的间隔执行此确认步骤。

可按需求执行此确认步骤。例如，如果用户请求交易或对安全资源的访问，则可验证其认证，并且如果新的图像帧并未对应于用户或者如果并未确立用户的活跃度，则撤消。

不同的交易和不同的访问请求可要求不同的置信度水平。某些不那么关键的交易或访问请求可仅依赖于初始认证步骤；其它的更加苛求的交易或访问请求可迫使需要确认步骤以及用于此确认的各种置信度水平。

可用第二传感器来获取在确认步骤期间的用户的手或手腕的第二部分的测量。

在一个实施例中，确认认证的步骤包括用相机作为第二传感器来进行新的生物计量认证。

此相机可以是与已在初始认证步骤期间使用的相机不同的相机或者相同的相机。

此新的生物计量认证可基于用在距用户皮肤的近距离处的传感器捕捉的新图像帧。此新捕捉由在初始认证期间在第一距离处捕捉图像的相机或者由可穿戴设备的另一相机执行，此另一相机具有适合于在此第二、近距离处捕捉图像帧的焦距和/或视场。

在一个实施例中，根据本发明的确认步骤包括检查腕戴设备的至少一部分是否与用户（例如与其皮肤）接触。

该第二传感器可以是光传感器，其在可穿戴设备处于距用户的手或手腕的一定距离处时接收环境光，以及当可穿戴设备停靠在用户的手或手腕上时被遮蔽且不接收光。

第二传感器可以是电流传感器，其测量用户皮肤的阻抗，并且其在可穿戴设备处于距用户的手或手腕的一定距离处时递送高阻抗值，并且当可穿戴设备停靠在用户的手或手腕上时递送较低阻抗值。

第二传感器可测量来自用户身体的电场，并且其根据其到用户身体的距离而递送信号。

第二传感器可包括用以测量此板与用户的皮肤之间的电容的电容板。

接近度和活跃度检测可基于至少一个所捕捉图像帧的视频内容的分析。

在一个实施例中，用户的活跃度的验证包括检查一系列捕捉图像的变化，例如验证来自不同位置的连续帧的变化以便确保手或手腕是三维的，或者检测帧之间的血液循环或者皮肤的小移动。

验证用户的活跃度包括可能用下面的第二传感器中的一个来验证用户的以下参数中的至少一个：

—其体温，

—其脉动，

—其到可穿戴设备的接近度。

如果可穿戴设备包括扣钩，则验证步骤可包括验证扣钩被闭合。当扣钩打开时，该验证可被撤消。

可由用户请求认证的确认。在一个示例中，用户可以按下或旋转设备的按钮或者选择设备的触摸显示器的图形用户界面的元素，从而确认其认证以便结束支付或对安全资源的访问。此确认可基于用户的新图像。

在另一实施例中，用户可以按下或旋转（以无线或有线方式）与可穿戴设备相连的外部设备的按钮，或者轻敲此外部设备的触摸显示器以便发起初始认证的确认。在一个优选实施例中，此外部设备是便携式移动设备，诸如智能电话、膝上型计算机等。

如果认证的确认未成功，例如如果用户的活跃度未被确认，如果新捕捉部分中的生物计量特征功能并未以充分的概率与用户匹配，和/或如果用户不再穿戴设备，则通过使用设备来执行的动作（例如支付或对安全资源的访问）可以被禁止。替换地，可请求用户身份的口令或另一确认。

在一个实施例中，根据本发明的方法包括在捕捉步骤之后（例如在初始认证步骤之后10秒）且在确认步骤之前检查用户是否穿戴设备的步骤。

例如，如果可穿戴设备是包括扣钩的腕戴设备，则设备可以被配置成以便检查用户是否已在捕捉用户的血管图案的图像的结束之后（例如在此捕捉结束之后10秒）将扣钩闭合。

在一个实施例中，根据本发明的方法包括补充认证步骤，此补充认证步骤包括用户已知的预定信息的验证。

在一个实施例中，可将此预定信息输入为：

—在设备的显示器上输入的口令，

—在设备的表面上的一系列压力和/或敲鼓动作和/或轻敲动作，

—由设备的惯性传感器检测到的姿势，诸如手和手臂移位的预定序列，和/或

—由设备的音频换能器检测到的语音信号，诸如口令、用户所选信息或歌曲。

在本实施例中，用户的认证甚至更加可靠，因为其同时基于三个参数；

—用户具有的某物：在这种情况下为可穿戴设备。由于设备被用户穿戴，所以丢失或使其被盗的概率低于作为智能电话或膝上型计算机的便携式移动设备。

—用户是的某物：在这种情况下为生物计量数据，诸如其血管图案。

—用户知道的某物：在这种情况下为上述信息（口令、一系列的压力和/或敲鼓动作和/或轻敲动作和/或语音信号和/或姿势）。

在优选实施例中，根据本发明的方法包括改善所捕捉图像的分辨率和/或对比度的步骤。

在一个实施例中，可以通过照亮血管的图案、通过改变此照亮、通过使相机倾斜和/或通过将IR相机用于从血管的图案获取更多信息来执行此改善。

本发明还涉及一种用于认证用户的可穿戴设备，包括：

—相机，其用于捕捉用户的血管的图案的图像帧，所述图像帧覆盖用户的手或手腕的第一部分；

—第一模块，其用于通过使从那些图像帧提取的生物计量特征与从参考图像提取的特征匹配来认证用户；

—第二模块，其使用在可穿戴设备被穿戴时捕捉的图像帧以便确认所述认证和/或验证用户的活跃度。

在一个实施例中，第一模块包括计算机视觉软件模块。

如所讨论的，在优选实施例中，根据本发明的可穿戴设备可以是腕表或腕带。然而，本发明不限于那些实施例，并且可穿戴设备还可以是手戴珠宝，例如戒指，或者是覆盖用户的成员的至少一部分的衣服，例如手套、短袜或鞋。

本发明还涉及一种用于用用户的手或手腕的图像来认证用户的计算机程序产品，该计算机程序产品包括被布置成用于引起可穿戴设备进行下述操作的计算机代码：

—通过比较从用户的手腕或手的第一部分的图像帧提取的生物计量特征来认证用户，

—基于所述用户的手或手腕的第二部分的随后捕捉图像来确认所述认证和/或确认用户的活跃度，

所述第二部分的表面小于所述第一部分的表面。

根据一个实施例，本发明还涉及一种用于使用用户的血管的图案的图像帧来认证用户的生物计量传感器装置，其包括：

腕带；

扣钩；

相机，其被布置成用于捕捉所述图像；

用于检测所述扣钩的打开的机构；

被编程为用于当所述图像与所述用户的参考图像匹配时认证所述用户且用于当已检测到扣钩打开时撤消所述认证的模块。

根据实施例，所述生物计量传感器装置包括用于在扣钩闭合之前捕捉血管的图像的第一所述相机、用于当腕表被穿戴时捕捉手腕血管的图像的第二相机。

根据实施例，本发明涉及一种用于认证用户的方法，其包括：

用安装在腕带上的相机来捕捉用户的血管的图案的图像，

通过将所述图像与参考图像相比较来认证所述用户，

检测扣钩的打开，

当已检测到扣钩的打开时撤消所述认证。

根据另一独立实施例，本发明涉及一种用于认证可穿戴设备的用户的方法，其包括如下步骤：

—进入认证模式；

—当用户执行手和手臂移位的测试序列时，将设备的惯性传感器用于检测可穿戴设备的移位；

—将此序列与秘密参考序列相比较；

—如果测试序列与秘密参考序列匹配，则认证用户。

移位序列可例如对应于定义秘密口令的一系列字母、数字或符号。

附图说明

将借助于以示例的方式给出且由附图图示出的实施例的描述来更好地理解本发明，在所述附图中：

图1示出了可以如何用根据本发明的设备的实施例来捕捉图像序列的第一示例的透视图。

图2A示出了在距用户的血管图案的第一距离处的根据本发明的设备的实施例的剖视图。

图2B示出了在距用户的血管图案的第二距离处的根据本发明的设备的实施例的剖视图。

图3示出了可以如何用根据本发明的设备的实施例来捕捉图像序列的第二示例的透视图。

图4示出了可以如何用根据本发明的设备的实施例来捕捉图像序列的第三示例的透视图。

具体实施方式

图1示出了可以如何用根据本发明的可穿戴设备10的实施例来捕捉图像序列的第一示例的透视图。

在图1中，设备是腕戴设备，在本示例中为弹性腕带10。然而，必须理解的是本发明的可穿戴设备不限于弹性腕带。事实上，可穿戴设备可以是包括扣钩的腕戴。可穿戴设备还可以是腕表，起包括弹性腕部和/或具有扣钩的腕部。可穿戴设备10也可以替换地是一件手上珠宝，例如戒指，或者是覆盖用户的成员的至少一部分的一件衣服，例如手套、短袜或鞋。

图1的可穿戴设备包括在弹性腕戴10上的以示意性方式图示出的相机12。然而，必须理解的是本发明不限于放置在弹性腕戴10上的相机。事实上，如果腕戴10可以包括扣钩，则可以将相机12安装在此扣钩上。腕带10可以另外或作为替换而包括辅助附件：在这种情况下，可以将相机12安装在此辅助附件上。

在其中设备10是腕表的情况下，可以将相机12安装在此腕表的壳上、刻度盘上、背面上、带槽框上和/或按钮上。在另一实施例中，将其安装在手表的扣钩上。在又一实施例中，腕表包括弹性腕戴，并且可以将相机12安装在此弹性腕戴上或腕戴的辅助附件上。

可以将相机12安装和定向成从而当腕部被扩大或穿戴时捕捉用户的手的背面和/或手腕的背面的的图像。替换地，可以将相机12安装并定向成从而当腕部被扩大或穿戴时捕捉用户的手掌和/或用户的手腕的内侧的图像。可通过旋转设备来捕捉包括手和手腕的背面和内侧的图像帧的图像帧序列。

可提供光纤作为用于向图像传感器传输光并在光纤的另一末端处从用户的皮肤的不同部分捕捉图像的附件。

相机12被配置成从而捕捉用户的手或手腕的图像帧序列，特别地对血管100的图案进行成像。在一个实施例中，相机12是弹出式相机。

在所图示的示例中，可穿戴设备10和因此的其相机12在其用血管100的图案来捕捉用户身体的一部分的图像帧时移动，如箭头F所指示的。事实上，图1中的可穿戴设备10是在时间时刻t1在第一位置上图示出，并且该同一的可穿戴设备10在t1之后的时间时刻t2在不同于第一位置的第二位置上图示出。

必须理解的是在图1中仅已经指示了两个时间时刻t1和t2。时间时刻t2在t1之后，但是其不一定与t1连续，因为在t1与t2之间可捕捉其它图像帧。这也适用于图3和4。

在一个实施例中，正穿着可穿戴设备10的用户将其相对于他的手或手腕移动。在一个优选实施例中，他在其正穿上该设备时移动该设备。在此初始认证步骤期间，相机12被保持在与具有血管100的图案的皮肤的被成像部分的大于50mm的距离d1处。

当用户正穿上其设备10时，可自动地触发初始认证步骤。可预见穿上检测器（未示出）以便检测到用户正穿上设备。在一个实施例中，使用惯性传感器来检测穿上移动。替换地，可检测表征穿上动作的扣钩的操纵以触发初始认证。该初始认证还可被用户的动作、例如按钮或图标的选择触发。

如图1中所图示，当相机12处于距被成像部分的第一距离d1处时，捕捉图案的图像帧。在本发明的背景下，相机12与被成像部分之间的距离对应于将相机传感器12的中心与包含血管100的图案的皮肤的被成像部分的质量中心相连的段d1的长度。

用包括弹性腕部的可穿戴设备可以获得等于或高于50mm的距离d1，使得其可以被暂时地拉长并移动以离开血管100的被成像图案。如果可穿戴设备另外或作为替换而包括扣钩（未图示出），则还可以获得等于或高于50mm的距离d1：当扣钩打开时，使得可以使相机移动以离开腕部。

当相机12处于距用户身体的一定距离处时捕捉图像帧允许捕捉用户的手腕和/或手的较大部分。另外，可以通过将连续图像帧拼接和/或从覆盖用户的手腕和/或手的不同子部分的不同图像帧提取生物计量帧来捕捉甚至更大的部分。

这使得图像与参考图像的匹配更加可靠，因为其可以基于血管的较大图案和较大数目的生物计量特征。因此，用户的认证更加可靠。

在图1的示例中，从相机12至血管100的在时间t1处的距离d1与在时间t2处是基本上相同的。然而，本发明不限于此实施例。事实上，在一个优选实施例中，相机12被布置成从而相对于血管100的图案从不同的距离（如图3中所图示）和/或取向（如图4中所图示）捕捉图像帧。

在图3的示例中，可穿戴设备10和因此的其相机12在其捕捉血管100的图案的图像时移动，如箭头F所指示。图3中的设备10是在第一位置上且在时间t1处的距血管100的图案的距离d1A处图示出的，并且该同一设备10在t1之后的时间t2处在不同于第一位置的第二位置上且在距血管100的图案的距离d1B（d1B不同于d1A）处图示出。虽然在图3中d1B大于d1A，但本实施例不是限制性的，并且d1B可以小于d1A。

在图4的示例中，设备10和因此的其相机12在其捕捉血管100的图案的图像时移动，如箭头F所指示。在同一时间，设备10在时间t1和t2之间以一定角度α倾斜。

可以将图3的实施例与图4的实施例组合，即在t2处，设备10可以具有距血管的图案的一定距离和取向，该距离和取向两者分别地不同于该同一设备在先前的时间时刻t1处具有的距离或者取向。

在一个优选实施例中，可穿戴设备10的相机12允许以不同的焦距和/或视场进行聚焦图像的捕捉。其可以是多焦相机。其可以是具有大的景深的相机。

在一个优选实施例中，根据本发明的方法包括将从不同视点捕捉的图像进行拼接的步骤。

该拼接可包括修改至少某些图像的取向，使得多个拼接图像的取向彼此相对应和/或对应于参考图像的取向。该拼接还可包括修改至少某些图像的尺寸。该拼接还可包括修改至少某些图像的亮度、对比度和/或白平衡。

设备10优选地包括被布置成从而执行此拼接步骤的计算机视觉软件模块（未图示出）。

在一个实施例中，根据本发明的方法包括在捕捉步骤期间或之后向用户指示尚未以高效方式执行的捕捉步骤（例如某些部分尚未被成像和/或某些图像帧的质量并不令人满意的步骤）的步骤。

在一个示例中，设备10可以包括向用户指示必须重新捕捉至少一个图像帧的指示部件（未图示出）（诸如显示器、照明部件（诸如LED）、音频部件和/或振动部件）。

在另一实施例中，根据本发明的方法包括在捕捉步骤期间或之后向用户指示需要被成像的血管的图案的至少一部分和/或尚未捕捉或者未以充分的质量捕捉且需要捕捉的血管的图案的至少一部分。

例如，设备10可以包括已提到的指示部件或其它指示部件以便向用户指示两个上述部分中的一个。在一个实施例中，可穿戴设备包括照明部件（诸如显示器、LED或光源）其例如通过在此部分上投射光斑或圆圈来照亮相关部分。在一个优选实施例中，该设备包括音频部件，其传送指示必须捕捉或重新捕捉图像帧的音频信号。

在另一实施例中，根据本发明的方法包括在初始认证步骤之前和/或期间使设备10的相机12相对于血管100的图案居于中心和/或对准和/或确定距离的步骤。

在另一实施例中，根据本发明的方法包括向用户指示如何在初始认证步骤之前和/或期间使设备10相对于血管的图案确定距离、居于中心和/或对准的步骤。

在另一实施例中，不仅从血管100的图案，而且从所捕捉图像帧的不同元素提取用户生物计量特征。

在一个优选实施例中，从用户的手和/或手腕的2D或3D形状提取生物计量特征。这通过使用更多生物计量特征和/或通过改善图像的捕捉而允许更安全的认证。例如，如果用户的手和/或手腕的2D或3D形状是已知的，血管的图像帧的捕捉可以更加高效，因为可能精确地确定相机12相对于血管的图案的位置。手的形状和/或尺寸还可被用于验证用户的手或手腕的哪些部分已被成像以及附加图像帧是否是必需的以便覆盖遗漏部分。

在初始认证步骤之后，在小于第一距离d1（在图2A上的一个示例中可见）的距用户的皮肤的第二距离d2（在图2B上的一个示例中可见）处用设备10执行以下步骤中的至少一个：

—确认所述认证，和/或

—检查用户的活跃度，和/或

—检查用户是否仍穿戴设备10。

根据一个实施例，在用户穿戴设备10时执行此确认步骤。在一个实施例中，第二距离d2小于10mm，优选地小于5 mm。在一个优选实施例中，当设备10与用户的皮肤接触时执行确认步骤。

认证确认步骤和/或活跃度验证步骤可连续地或者以规则的间隔或者在需要时执行。例如，如果用户正在请求交易或对安全资源的访问，则可由交易或访问控制软件模块来请求认证的确认。如果认证未被确认，则交易或访问被拒绝，并且认证被撤消。

在另一实施例中，用户可以按下或旋转与可穿戴设备10（以无线或有线方式）相连的外部设备的按钮或者轻敲此外部设备的触摸显示器以便发起用于支付或对安全资源的访问的请求。在一个优选实施例中，此外部设备是便携式移动设备，诸如智能电话、膝上型计算机等。

还可周期性地（例如以规则间隔）重复认证的确认和/或活跃度检测。

在一个实施例中，确认认证的步骤包括在相机12处于距血管的第二的距离d2时捕捉用户的血管的图案的新图像帧，此新捕捉由在第一距离d1处捕捉图像的相机或者由可穿戴设备10的附加相机执行。

此附加相机可具有比在初始认证步骤期间所使用的第一相机更短的焦距和/或更有限的视场。其适合于在此第二距离d2处捕捉图像帧。

可将附加相机与在初始认证期间使用的第一相机12不同地定向。在一个实施例中，附加相机在手腕的内侧或在手表的背面，以便从短距离分别从手腕的外侧手腕的内侧捕捉图像。

确认步骤可使用与相机12不同的传感器。

在一个实施例中，根据本发明的确认步骤包括可穿戴设备10的至少一部分与用户（例如与其皮肤）接触的验证。此验证可以包括执行电流测量，例如测量用户的皮肤电流特征。此检查可以包括另外或替换地执行在设备被穿戴时捕捉的至少一个图像的亮度测量和/或图像内容分析。此验证可包括对由用户的身体发射的电场的测量。第二传感器可包括用以测量此板与用户身体之间的电容的电容板。

该确认步骤可包括设备被持续地穿戴的验证。例如，如果腕戴设备的扣环是打开的，则可撤消认证。

在一个实施例中，检查用户的活跃度包括检查所捕捉多个图像的变化和/或检查用户的以下参数中的至少一个：

—其体温，

—其脉动，

—其到可穿戴设备10的接近度。

如果新认证未成功，如果图像并未对应于活的用户和/或如果用户不再穿戴该设备，则可以禁止通过使用可穿戴设备执行的动作，例如支付或对安全资源的访问。

在另一实施例中，根据本发明的方法包括在初始认证步骤之后（例如在捕捉步骤之后10秒）以及在确认步骤之前检查用户是否穿戴设备10的步骤。

例如，如果设备10包括扣环，则软件可检查用户是否已在捕捉用户的血管图案的图像的结束之后的一定时限内（例如在此捕捉结束之后10秒）将扣环闭合。如果未检测到扣环的闭合或设备与皮肤的直接接触，则将认证撤消。

在优选实施例中，根据本发明的方法包括补充认证步骤，此补充认证步骤包括验证预定信息片的知识。

在一个实施例中，可将此预定信息输入为：

—在可穿戴设备10上输入的口令，

—在可穿戴设备10的显示器上的一系列压力和/或敲鼓动作和/或轻敲动作；

—由可穿戴设备10的惯性传感器检测到的手或手臂姿势，和/或

—由设备的音频换能器检测到的语音信号，例如歌曲。

在一个示例中，当可穿戴设备在确认步骤期间处于认证模式时，设备的惯性传感器检测手和手臂移位的测试序列。处理器然后将此序列与秘密参考序列相比较，并且如果测试序列与秘密参考序列匹配，则认证用户（或确认其认证）。

移位序列可例如对应于定义秘密口令的一系列字母、数字或符号。

在本实施例中，用户的认证甚至更加可靠，因为其基于三个参数；

—用户具有的某物：在这种情况下为可穿戴设备10。

—用户是的某物：在这种情况下为其生物计量特征，诸如其血管100的图案。

—用户知道的某物：诸如口令、一系列的压力和/或敲鼓动作和/或轻敲动作和/或姿势和/或语音信号）。

Claims (17)

1.一种用于认证可穿戴设备的用户的方法，包括：

—用户的初始生物计量认证，基于从用可穿戴设备（10）的相机（12）捕捉的与用户的手和/或手腕的第一部分相对应的一个或多个图像帧提取的生物计量特征；

—至少基于当所述可穿戴设备被抵靠着用户的手或手腕穿戴时获取的用户的手或手腕的第二部分的测量来确认用户的所述生物计量认证和/或验证其活跃度的后续步骤；

所述第二部分的表面小于所述第一部分的表面。

2.权利要求1所述的方法，在用户正穿上可穿戴设备（10）时执行所述初始生物计量认证。

3.权利要求2所述的方法，包括用户正穿上可穿戴设备的检测，所述初始生物计量认证被所述检测触发。

4.权利要求1所述的方法，包括步骤：

—提示所述用户临时地移动所述可穿戴设备以离开用户的手或手腕；

—在所述初始认证期间移动所述可穿戴设备以离开用户的手或手腕；

执行所述初始生物计量认证。

5.权利要求1至4中的一项所述的方法，所述初始生物计量认证包括将从不同视点捕捉的多个图像帧拼接的步骤。

6.权利要求1至4中的一项所述的方法，所述生物计量特征中的至少某些是从所述用户的手或手腕中的血管的图案提取的。

7.权利要求6所述的方法，包括确定用户的手或手腕的形状和/或尺寸并验证所述图像帧的位置的步骤。

8.权利要求6所述的方法，所述生物计量特征中的至少某些是从所述用户的手或手腕的皮肤纹理和/或尺寸和/或形状提取的。

9.权利要求1至4中的一项所述的方法，所述确认步骤是连续地或以规则间隔执行的。

10.权利要求1至4中的一项所述的方法，所述确认步骤是由交易或访问请求发起的。

11.权利要求1至4中的一项所述的方法，至少某些所述图像帧是在所述初始步骤期间从第一距离（d1）捕捉的，所述确认步骤基于从第二距离（d2）捕捉的测量。

12. 权利要求1至4中的一项所述的方法，所述第一距离（d1）大于10mm，优选地大于50mm，所述第二距离（d2）小于10mm，优选地小于5 mm。

13.权利要求1至4中的一项所述的方法，包括：

—在初始认证步骤之后，并且在确认步骤之前，验证用户是否穿戴可穿戴设备（10）。

14.权利要求1至4中的一项所述的方法，包括补充认证步骤以验证用户是否知道预定信息，所述预定信息包括：

—在可穿戴设备（10）上输入的口令，

—在可穿戴设备（10）的显示器上输入的一系列压力和/或敲鼓动作和/或轻敲动作；

—由可穿戴设备（10）的惯性传感器检测到的手和/或手臂姿势；和/或

—由可穿戴设备（10）的音频换能器检测到的语音信号，例如歌曲。

15.一种用于认证用户的可穿戴设备（10），包括：

—至少一个相机（12），其用于在用户正穿上可穿戴设备或握着它离开他的手或手腕时从第一距离捕捉用户的手或手腕的第一部分的第一图像帧；

—传感器，其用于在用户正穿着设备时测量所述手或手腕的第二部分；

—第一模块，其用于基于从一个或多个第一图像帧提取的生物计量特征来认证用户；

—第二模块，其用于基于来自所述传感器的至少一个测量来确认用户的生物计量认证和/或验证其活跃度，

所述第二部分的表面小于所述第一部分的表面。

16.前述权利要求所述的可穿戴设备，所述可穿戴设备（10）是腕表，并且其中，所述相机（12）被安装在表的壳上、表的刻度盘上、腕表的带槽框和/或按钮上，

所述至少一个相机（12）被布置成从而在至少从0.5至50mm的范围内捕捉聚焦图像。

17.一种包括用于用用户的手或手腕的图像来认证用户的计算机可用程序代码的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机代码，其被布置成引起可穿戴设备：

—通过比较从用户的手腕或手的第一部分的图像帧提取的生物计量特征来认证用户，

—基于后续测量所述用户的手或手腕的第二部分来确认所述认证和/或确认用户的活跃度，

所述第二部分的表面小于所述第一部分的表面。