CN108763901A - 耳纹信息获取方法和装置、终端、耳机及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种耳纹信息获取方法、装置、终端、耳机及可读存储介质。该方法包括：当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个音频信号的频率不同；获取多个音频信号经耳道反射的多个反射信号；根据多个音频信号和多个反射信号获取用于表示耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；根据目标脉冲响应确定用户的耳纹信息；不需要额外的传感器就可以根据目标脉冲响应精准的获取用户的耳纹信息，降低了成本，扩展了耳机或终端的使用功能，提高了用户的体验度。

Description

耳纹信息获取方法和装置、终端、耳机及可读存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种耳纹信息获取方法和装置、终端、耳机及可读存储介质。

背景技术

随着通信技术的发展，智能设备已经密切融入人们生活中，大大改善了人们的生活，如何准确的确认和检测一个人的身份，保护人们生命财产安全，已经引起了人们的关注。

一般，智能设备的身份验证大多是采用生物特征验证，例如指纹识别、虹膜识别、声纹识别等。其中，指纹识别系统是一个典型的模式识别系统，包括整个指纹图像的采集、获取、比对等。通过指纹识别则必需要给智能设备配置相应的指纹识别模组，以采集用户的指纹图像，成本高，而且，在采集指纹的过程中，若手指出汗或手机过干，也会导致无法全面的采集指纹图像。同时，人体手指是身体器官使用频率最高的，在使用的过程中，指纹容易被他人窃取。

发明内容

本申请实施例提供一种耳纹信息获取方法、装置、终端、耳机及可读存储介质，可以基于耳机自动获取用户的耳纹信息，其成本低、效率高、扩展了耳机或终端的功能。

一种耳纹信息获取方法，包括：

当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同；

获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；

根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；

根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息。

一种耳纹信息获取装置，包括：

音频获取模块，用于当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同；

反射获取模块，用于获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；

响应获取模块，用于根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；

耳纹确定模块，用于根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息。

一种终端，包括存储器及处理器，该存储器中储存有计算机可读指令，所述指令被该处理器执行时，使得该处理器执行上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

一种耳机，该耳机包括音频采集模块、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器、采集模块、电连接，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

上述耳纹信息获取方法、装置、终端、耳机及计算机可读存储介质，当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同；获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息；不需要额外的传感器就可以根据目标脉冲响应精准的获取用户的耳纹信息，降低了成本，扩展了耳机或终端的使用功能，提高了用户的体验度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为一个实施例中耳纹信息获取方法的应用环境示意图；

图2为一个实施例中终端的内部结构示意图；

图3为一个实施例中耳纹信息获取方法的流程示意图；

图4为一个实施例中根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的耳纹特征的目标脉冲响应的流程图；

图5为一个实施例中对多个所述声学脉冲响应进行曲线拟合，以获取所述目标脉冲响应的流程图；

图6为一个实施例中获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号的流程图；

图7为另一个实施例中耳纹信息获取方法的流程图；

图8为又一个实施例中耳纹信息获取方法的流程示意图；

图9为一个实施例中耳纹信息获取装置的结构框图；

图10为与本申请实施例提供的终端相关的手机的部分结构的框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。

图1为一个实施例中耳纹信息获取方法的应用环境示意图。如图1所示，该应用环境包括终端110和与该终端110进行通信的耳机120。

其中，终端110上播放有音频信号，该音频信号包括但不限于歌曲、视频音、通话音等，终端110与耳机120进行通信连接。终端110与耳机120可以通过有线或无线的方式进行通信，实现数据的传输。

终端110上安装有应用程序(Application，APP)，应用程序指的是为完成某项或多项特定工作的计算机程序，它运行在用户模式，可以和用户进行交互，具有可视的用户界面。终端110通过应用程序与用户进行交互，例如终端110通过音乐APP可以播放用户喜欢的歌曲并向用户推荐歌曲等。

耳机120可以为能够放置到用户耳道内的有线或无线耳机的耳塞式、入耳式等类型的耳机。

图2为一个实施例中终端的内部结构示意图。该终端110包括通过系统总线连接的处理器、存储器和显示屏。其中，该处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个终端110的运行。存储器用于存储数据、程序、和/或指令代码等，存储器上存储至少一个计算机程序，该计算机程序可被处理器执行，以实现本申请实施例中提供的适用于终端110的耳纹信息获取方法。存储器可包括磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random-Access-Memory，RAM)等。例如，在一个实施例中，存储器包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作系统、数据库和计算机程序。该数据库中存储有用于实现以上各个实施例所提供的一种耳纹信息获取方法相关的数据。该计算机程序可被处理器所执行，以用于实现本申请各个实施例所提供的一种耳纹信息获取方法。内存储器为非易失性存储介质中的操作系统、数据库和计算机程序提供高速缓存的运行环境。显示屏可以是触摸屏，比如为电容屏或电子屏，用于显示终端110的界面信息，显示屏包括亮屏状态和灭屏状态。该终端110可以是手机、平板电脑或者个人数字助理或穿戴式设备等。

本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的终端110的限定，具体的终端110可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

图3为一个实施例中耳纹信息获取方法的流程图，本实施例中的耳纹信息获取方法，以运行于图1中的终端和/或耳机上为例进行描述。该耳纹信息获取方法，包括以下步骤302～步骤306：

步骤302，当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同。

其中，耳机播放的音频信号，可以由与该耳机连接的终端进行控制，该终端可以输出音频信号至耳机，由耳机实现音频信号的播放。耳机播放的音频信号也可以为耳机内存储的音频信号。音频信号的数量为多个，每个音频信号的频率不同，同时，每个音频信号的频率均在预设频率范围内且各音频信号的振幅相同。

具体的，可以在预设频率范围内获取多个频率差值相同的频率点，也在预设频率范围内随机获取多个频率点。需要说明的是，多个可以理解为2个、3个、4个，甚至更多，也即，多个为大于等于2。在控制耳机播放音频信号的过程中，可以按照预设周期及多个频率点的顺序来控制切换音频信号的频率。例如，预设周期为T，频率点的数量为三个，在控制耳机播放音频信号的过程中，在第一周期T1内，控制耳机播放音频信号的频率为第一频率；在第二周期T2内，控制耳机播放音频信号的频率为第二频率；在第三周期T3内，控制耳机播放音频信号的频率为第三频率。通过上述过程，可以使音频信号频率发生连续变化(即通常说的“扫频”)并保持幅度不变，上述T1、T2、T3等数值相等。耳机播放音频信号的同时，也即可以随时获取播放的多个音频信号。

该音频信号可以为预设的特定频率的音频信号，也可以为应用程序(音乐类、视频类、游戏类、通话类等)播放多媒体文件而发出的音乐或语音信号；音频信号还可以为通话过程中用户本人或联系人的语音信号；音频信号还可以为用户听力范围以外的声音信号(高于20KHz的音频信号)等。需要说明的是，上述列举为音频信号的举例而非限制，还可以通过其他的方式来设置音频信号。

需要说明的是，步骤302，当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号执行主体可以为耳机也可以为终端。

步骤304，获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号。

当耳机放置到耳道中时，耳机播放音频信号时，该音频信号在耳道中传输，经过耳道的反射和振动而形成反射信号。其中，一个音频信号对应一个反射信号，其音频信号的频率不同，其该音频信号经耳道反射和振动而形成的反射信号也会有所不同。

在一个实施例中，该耳机包括电声换能器，可以基于耳机的电声换能器来采集或录制音频信号经耳道反射和振动而形成的反射信号。其中，电声换能器为扬声器，可以将音频信号对应的电信号转换成用户可以听到的声波信号。同时，电声换能器对用户耳朵内部结构(耳道)中的声波非常敏感，能够引起扬声器纸盆的振动，带动与纸盆相连的线圈在永久磁体的磁场中作切割磁力线的运动，从而产生随着声波的变化而变化的电流(产生电流的现象在物理学上称为电磁感应现象)，同时，在线圈两端将输出音频的电动势。因此，电声转换器也可以用于采集音频信号经耳道反射和振动而形成的反射信号。也即，电声换能器也可以作为麦克风来使用。

基于播放所述音频信号的电声换能器录制所述音频信号经耳道反射和振动而形成的反射信号，不需要通过在耳机内额外设置麦克风来，节约了成本，简化了耳机的内部结构。

可选的，耳机还可以包括麦克风，该麦克风用于采集所述音频信号及所述振动信号经耳道的反射和振动而形成的反射信号。其中，当耳机佩戴在用户的耳道中时，其麦克风设置在耳机与用户耳道相接触的一侧，例如，麦克风可以设置在扬声器通孔的耳机壳体上。

需要说明的是，步骤304，获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号的执行主体可以为耳机，也可以为终端。耳机可以直接获取电声换能器或麦克风采集到经耳道反射和振动而形成的反射信号，或，耳机可以将获取的反射信号传输给与该耳机进行通讯连接的终端，继而使终端获取该反射信号。

步骤306，根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应。

具体地，可以根据音频信号与该音频信号经耳道反射和振动而形成的反射信号的传递函数，获取用于表征耳机所在的耳道的空间特征的声学脉冲响应。当耳机播放的多个频率不同的音频信号时，可以获取与该音频信号相对应的声学脉冲响应。由于音频信号的音频不同，其因耳道对不同频率信号的吸收、反射及振动都有所不同，可以对应获取多个声学脉冲响应。进一步的，可以对多个声学脉冲响应进行频域分析，从多个声学脉冲响应中获取目标脉冲响应，该目标脉冲响应用于精准的表达耳机所在的耳道的空间特征。

需要说明的是，步骤306，根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应的执行主体可以为耳机，也可以为终端。

步骤308，根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息。

目标脉冲响应用于表达耳机所在的耳道的空间特征，耳机所在的耳道的空间特征也可以理解为耳机当前所在耳道的耳纹信息。将获取的目标脉冲响应与预设数据库中的预设脉冲响应进行匹配，其中，预设数据库中存储了预设脉冲响应于预设耳纹信息的对应关系。当目标脉冲响应于预设脉冲响应相匹配时，可以获取与该额预设脉冲响应对应的预设耳纹信息，也即就可以获取当前佩戴耳机的用户的耳纹信息。由于每个用户耳朵的耳纹信息具有唯一性，因此可以根据耳纹信息确定与耳纹信息对应的用户的身份信息。

需要说明的是，步骤308，根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息的执行主体可以为耳机，也可以为终端。

进一步的，根据获取的用户的耳纹信息，可以对获取佩戴耳机的用户的身份信息，当用户身份信息与预设身份信息相匹配时，可以实现时耳机播放的音频信号的控制，例如，暂停、播放、切换当前正在播放的音频信号，或，对与该耳机连接的终端进行控制，例如解锁、支付验证等。

上述耳纹信息获取方法，当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同；获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息，不需要额外的传感器就可以根据目标脉冲响应精准的获取用户的耳纹信息，扩展了耳机或终端的使用功能，提高了用户的体验度。

需要说明的是，步骤302-步骤308，各个步骤的执行主体可以是终端，也可以是耳机，在此，不做进一步的限定。

在一个实施例中，获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号之前，还可以包括：对音频信号进行滤波降噪处理，以滤除对音频信号造成影响的噪声信号，其中，噪声信号可以为播放音频信号时的环境噪声，例如，外界鸣笛声、说话声等，还可以为耳机自身的电路噪声等。环境噪声和电路噪声会对比较结果造成大的干扰，通过对音频信号进行滤波降噪处理，可以提高获取的目标脉冲响应的准确性。

图4为一个实施例中根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的耳纹特征的目标脉冲响应的流程图。在一个实施例中，根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的耳纹特征的目标脉冲响应，包括：

步骤402，根据所述音频信号与所述反射信号之间的传递函数，获取所述耳道的空间特征的声学脉冲响应；其中，一个音频信号对应于一个声学脉冲响应。

具体地，传递函数可以用如下公式进行表示：

r(t)＝s(t)*w(t)+e(t) (1)

公式(1)中，s(t)为音频信号；r(t)为反射信号；e(t)为噪声因子，其中，噪声因子可以忽略不计；w(t)为声学脉冲响应，一个能够反映耳机和用户耳道耦合的参量，也即，声学脉冲响应能够反映耳机所在耳道的空间特征。

音频信号为s(t)与反射信号为r(t)可以通过耳机或终端设置的音频电路监测获得。噪声因子e(t)包括环境噪声和电路噪声；环境噪声为在没有播放音频信号s(t)时，录音反射信号的过程中产生的环境噪声，该环境噪声可以有额外的麦克风来采集；电路噪声为耳机内置电路中而引起的噪声，是耳机的固有属性，也即，噪声因子e(t)也为已知参数。将获取的音频信号s(t)、反射信号r(t)以及噪声因子e(t)带入至传递函数，就可以对应获取耳机所在耳道的空间特征的声学脉冲响应w(t)。

步骤404，获取不同频率的多个所述音频信号对应的多个所述声学脉冲响应。

步骤406，对多个所述声学脉冲响应进行曲线拟合，以获取所述目标脉冲响应。

根据步骤402，根据所述音频信号与所述音频信号相对应的反射信号的传递函数，获取所述耳道的空间特征的声学脉冲响应，可以获取音频信号对应的声学脉冲响应。

其中，一个音频信号对应于一个声学脉冲响应。当耳机播放不同频率的音频信号时，可以获取与每个频率的音频信号相对应的声学脉冲响应，也即，可以获取多个声学脉冲响应。

对获取的多个声学脉冲响应进行分析，以获取每个声学脉冲响应的频响曲线，并对多条频响曲线进行多曲线拟合，以获取多条频响曲线中的目标曲线，并将该目标曲线对应的声学脉冲响应作为目标脉冲响应。

具体的，可以参考如图5所示的对多个所述声学脉冲响应进行曲线拟合，以获取所述目标脉冲响应的流程图进行详细说明。在一个实施例中，对多个所述声学脉冲响应进行曲线拟合，以获取所述目标脉冲响应，包括：

步骤502，对于多个所述声学脉冲响应，对每个所述声学脉冲响应进行时域分析，以获每个所述声学脉冲响应的实际幅值。

对获取的每个声学脉冲响应进行分析，也即，将声学脉冲响应从时域转化为频域，以获取每个所述声学脉冲响应用于反映用户耳道的空间特征的曲线。根据该曲线，可以获取预设时间段内的平均振幅，将在预设时间内的平均振幅作为该频响曲线的实际振幅。实际振幅还可以用预设时间段内的最大振幅值来表示，在此，不对实际振幅的具体形式做进一步的限定。

其中，预设时间段的起点、时长以及数量可根据音频信号的特点进行设置，本申请实施例不做限定。例如，可以是开始采集的第5秒至第15秒为预设时间段，还可以是开始采集的第5秒开始，接下来每个时长为1秒的时间段为一个预设时间段。

步骤504，根据多个所述声学脉冲响应的实际幅值获取平均幅值。

步骤506，将多个所述声学脉冲响应的实际幅值分别与所述平均幅值进行比较，以获取所述实际幅值与所述平均幅值的最小差值。

步骤508，将所述最小差值对应的所述声学脉冲响应作为所述目标脉冲响应。

根据获取的多个声学脉冲响应的实际振幅，获取多个声学脉冲响应的平均幅值。进而，可以将每个声学脉冲响应的实际幅值与平均幅值进行比较，以获取每个实际幅值与平均幅值的幅值差值。在计算得到的多个幅值查找中进行比较，获取幅值差值中最小的幅值差值，并将该最小的幅值差值作为多个声学脉冲响应的实际幅值与平均幅值的最小差值。

根据获取的最小差值反推出，该最小差值对应的实际幅值，进而可以获取该实际幅值对应的声学脉冲响应，将该声学脉冲响应作为目标脉冲响应。

本实施例中的耳纹获取方法，可以根据获取的多个声学脉冲响应，获取目标声学脉冲响应，进而根据目标脉冲响应获取用户的耳纹信息(身份信息)，提高了获取耳纹信息的精确度。

可选的，步骤406，对多个所述声学脉冲响应进行曲线拟合，以获取所述目标脉冲响应，还可以对多个声学脉冲响应进行时域分析，获取每个声学脉冲响应的用于反映用户耳道的空间特征的曲线。对获取的多个曲线进行多曲线拟合，例如采用最小二值法、小波变换法等算法将多曲线进行拟合，以获取多个声学脉冲响应的目标脉冲响应。

在一个实施例中，步骤404，获取不同频率的多个所述音频信号对应的多个所述声学脉冲响应后，还可以包括：

步骤4042，检测每一个所述声学脉冲响应是否达到稳定状态。

其中，稳定状态为在预设时长内，同一频率的音频信号对应的连续预设个数的声学脉冲响应的平均方差不超稳定阈值。在控制耳机播放音频信号的过程中，可以按照预设周期及多个频率点的顺序来控制切换音频信号的频率，也即，在预设周期内，可以持续播放同一频率的音频信号。在预设周期内，可以获取同一频率的音频信号各个时刻对应的声学脉冲响应。通过设置数据窗口个，在数据窗口对各个时刻的声学脉冲响应进行采样，当连续预设个数的声学脉冲响应的平均方差不超稳定阈值时，则可以认为在预设周期内的声学脉冲响应达到稳定状态。当声学脉冲响应达到稳定状态时，则执行步骤4044，保留达到所述稳定状态的任一声学脉冲响应；当声学脉冲响应未达到稳定状态时，则执行步骤4046，则删除处于非稳定状态的声学脉冲响应，也即，将处于非稳定状态的声学脉冲响应从获取的多个声学脉冲中剔除。

本实施例中的耳纹信息获取方法，可以对获取的声学脉冲响应进行验证，判断是否处于稳定状态，进而可以提高声学脉冲响应的精确度，避免因未准确获取声学脉冲响应而造成的耳纹信息的误获取。

图6为一个实施例中，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号的流程图。在一个实施例中，所述获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号，包括：

步骤602，在所述预设频率范围内获取多个频率点。

将预设频率范围划分为预设数量的子区间，将每个子区间的端点频率作为该子区间的一个频率点，获奖每个子区间的中间频率作为该子区间的频率点。例如，预设频率范围可以设置为1000-3000Hz，将该预设频率范围划分为1000～1500Hz、1500k～2000Hz、2000k～2500Hz、2500k～3000Hz四个子区间，选取1500Hz、2000Hz、2500Hz和3000Hz作为预设频率范围内的多个频率点。

可选的，还可以在预设频率范围中随机选取预设数量的频率作为该预设频率范围内的多个频率点。例如，预设频率范围可以设置为20-20000Hz，可以在预设频率范围随机选取四个频率作为频率点。

其中，预设频率范围可以为人耳能感受的声音频率范围(20-20000Hz)；也可以为人耳最敏感的声音频率范围(1000-3000Hz)；还可以为人类的语言声音频率范围(300-3000Hz)，当然，还可以为人耳能感受的声音频率范围中的任一一段范围。

对于上述任一种实现方式，本申请实施例对其具体应用不做限定。

步骤604，按照预设周期及所述多个频率点的顺序控制切换所述音频信号的频率。

步骤606，获取所述耳机播放的多个音频信号。

具体，若确定的多个频率点分别为1500Hz、2000Hz、2500Hz和3000Hz，其预设周期T，则在时间段T1控制播放的音频信号的频率为1500Hz；在时间段T2控制播放的音频信号的频率为2000Hz；在时间段T3控制播放的音频信号的频率为2500Hz；在时间段T4控制播放的音频信号的频率为3000Hz。通过上述方式，可以控制音频信号的频率发生连续变化，并保持音频信号的幅度不变。其中，时间段T1、T2、T3、T4的数值相等，可以设置为500毫秒、1秒、2秒或5秒等。

当根据步骤604，按照预设周期及所述多个频率点的顺序控制切换所述音频信号的频率的同时，控制耳机或终端采集耳机各个时间段播放的音频信号。

图7为另一个实施例中耳纹信息获取方法的流程图。在一个实施例中，步骤306，获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号后，还包括：

步骤702，对获取的每个所述反射信号进行分帧加窗处理；

对获取的每个反射信号进行分帧处理，也即，将每一段反射信号切分成多段，以实现对整段反射信号的分帧。在10-30ms范围内都可以认为信号是稳定的，一般以不少于20ms为一帧，1/2左右时长为帧移分帧。帧移是相邻两帧间的重叠区域，是为了避免相邻两帧的变化过大。对分帧处理后的反射信号进行加窗处理，是分帧后的信号变得连续，每一帧就会表现出周期函数的特征。在语音信号处理中一般加汉明窗。汉明窗的系数公式为：

ω(n)＝0.54-0.46csc(2πn/N)，0≤n≤N

其中，所述N＝L-1，L为汉明窗长度，汉明窗长度与FFT的长度一致。

步骤704，对处理后的每个所述反射信号进行滤波降噪处理。

在对每个反射信号进行分帧加窗处理后，还需要对每个反射信息进行滤波降噪处理，以滤除对音频信号造成影响的噪声信号，进而获取纯净的反射信号。噪声信号可以为获取反射信号时的环境噪声，例如，外界鸣笛声、说话声等，还可以为耳机自身的电路噪声等。环境噪声和电路噪声会对比较结果造成大的干扰，通过对反射信号进行滤波降噪处理，可以提高获取的脉冲响应的准确性。

图8为又一个实施例中耳纹信息获取方法的流程图。在一个实施例中，耳纹信息获取方法，还包括：

步骤802，当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同；

步骤804，获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；

步骤806，根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；

步骤808，根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息。

上述步骤802-步骤808与前述实施例中步骤302-步骤308一一对应，在此，不再赘述。

步骤8010，当所述耳纹信息符合预设用户的身份信息时，获取基于耳机采集的耳道内的压力信号。

将获取的耳纹信息与预设用户的身份信息进行比较。由于每个用户的左右耳的耳纹信息具有唯一辨识性，因此，可以用耳纹信息来表示用户的身份信息。当获取的耳纹信息与预设用户的身份信息相匹配时，可以基于耳机来采集当前用户佩戴耳机的用户的心率信息。

具体地，当耳纹信息符合预设用户的身份信息时，获取基于耳机采集的耳道内的压力信号。当耳机佩戴在用户耳道内时，耳机与用户耳朵之间会由于耳机堵住耳道而形成一个相对密闭的腔体，耳道壁的收缩振动会引起该腔体内压力的变化。其中，耳膜的运动通常与动脉的脉搏同步，耳道里压力大小的改变可以由耳机上的麦克风或电声换能器采集到。

步骤8012，根据所述压力信息获取用户的心率信息。

心脏的跳动具有一定的周期性，心脏的跳动会引起耳道壁的收缩振动，根据获取的压力变化信号的周期即可在一定程度上反映心脏的跳动规律，那么该压力变化信号的周期的倒数即为心率信息。

进一步的，还可以对麦克风采集到的信号进行滤波处理，以获取该压力变化信号，可以排除外界噪声对压力变化信号的干扰，也即可以得到周期较为明确的压力变化信号，根据该压力变化信号形成信号波形图，可以通过检测相邻两个波峰的间隔时间计算该压力变化信号的信号周期，该信号周期可在一定程度上反映心脏的跳动规律，那么该压力变化信号的周期的倒数即为心率信息。

上述耳纹信息获取方法，当获取的耳纹信息符合预设用户的身份信息时，在不需要配置额外传感器的情况下，可以基于耳机获取当前佩戴耳机的用户的心率信息，节约了成本，扩展了耳机或终端的功能，提高了用户体验度。

应该理解的是，虽然上述实施例对应的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3-8中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

如图9所示，在一个实施例中，提供一种耳纹信息获取装置，该装置，包括：

音频获取模块910，用于当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同；

反射获取模块920，用于获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；

响应获取模块930，用于根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；

耳纹确定模块940，用于根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息。

本申请实施例中耳纹信息获取装置，当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同；获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息；不需要额外的传感器就可以根据目标脉冲响应精准的获取用户的耳纹信息，降低了成本，扩展了耳机或终端的使用功能，提高了用户的体验度。

在一个实施例中，响应获取模块930，包括：

第一获取单元，用于根据所述音频信号与所述音频信号相对应的反射信号的传递函数，获取所述耳道的空间特征的声学脉冲响应；其中，一个音频信号对应于一个声学脉冲响应；

第二获取单元，用于获取不同频率的多个所述音频信号对应的多个所述声学脉冲响应；

第三获取单元，用于对多个所述声学脉冲响应进行曲线拟合，以获取所述目标脉冲响应。

在一个实施例中，第三获取单元，还用于对于多个所述声学脉冲响应，对每个所述声学脉冲响应进行时域分析，以获每个所述声学脉冲响应的实际幅值；根据多个所述声学脉冲响应的实际幅值获取平均幅值；将多个所述声学脉冲响应的实际幅值分别与所述平均幅值进行比较，以获取所述实际幅值与所述平均幅值的最小差值；将所述最小差值对应的所述声学脉冲响应作为所述目标脉冲响应

在一个实施例中，响应获取模块930，还包括：

检测单元，用于检测每一个所述声学脉冲响应是否达到稳定状态；所述稳定状态为在预设时长内，同一频率的音频信号对应的连续预设个数的声学脉冲响应的平均方差不超稳定阈值；若是，则保留达到所述稳定状态的任一声学脉冲响应；若否，则删除处于非稳定状态的声学脉冲响应。

在一个实施例中，音频获取模块910，包括：

频率获取单元，用于在所述预设频率范围内获取多个频率点；

频率控制单元，用于按照预设周期及所述多个频率点的顺序控制切换所述音频信号的频率；

音频获取单元，用于获取所述耳机播放的多个音频信号。

在一个实施例中，耳纹信息获取装置，还包括：

信号处理模块，用于对获取的每个所述反射信号进行分帧和加窗处理；对获取的每个所述反射信号进行滤波降噪处理。

在一个实施例中，耳纹信息获取装置，还包括：

压力采集模块，用于当所述耳纹信息符合预设用户的身份信息时，获取基于耳机采集的耳道内的压力信号；

心率获取模块，用于根据所述压力信息获取用户的心率信息。

当获取的耳纹信息符合预设用户的身份信息时，在不需要配置额外传感器的情况下，可以基于耳机获取当前佩戴耳机的用户的心率信息，节约了成本，扩展了耳机或终端的功能，提高了用户体验度。

上述耳纹信息获取装置中各个模块的划分仅用于举例说明，在其他实施例中，可将耳纹信息获取装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述耳纹信息获取装置的全部或部分功能。

关于耳纹信息获取装置的具体限定可以参见上文中对于耳纹信息获取方法的限定，在此不再赘述。上述耳纹信息获取装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请实施例中提供的耳纹信息获取装置中的各个模块的实现可为计算机程序的形式。该计算机程序可在终端或服务器上运行。该计算机程序构成的程序模块可存储在终端或服务器的存储器上。该计算机程序被处理器执行时，实现本申请实施例中所描述的耳纹信息获取方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种耳机，该耳机包括音频采集模块、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器、采集模块电连接；采集模块用于采集多个反射信号，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述各实施例中所描述的耳纹信息获取方法。

在一个实施例中，所述音频采集模块为电声换能器，所述电声换能器用于播放音频信号和采集所述音频信号经耳道反射和振动形成的反射信号。

在一个实施例中，所述音频采集模块为麦克风；所述麦克风用于采集所述音频信号经耳道反射和振动形成的反射信号。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上述各实施例中所描述的耳纹信息获取方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品。一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各实施例中所描述的耳纹信息获取方法。

本申请实施例还提供了一种终端设备。如图10所示，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本申请实施例方法部分。该终端设备可以为包括手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、POS(Point of Sales，销售电子设备)、车载电脑、穿戴式设备等任意终端设备，以终端设备为手机为例：

图10为与本申请实施例提供的终端设备相关的手机的部分结构的框图。参考图10，手机包括：射频(Radio Frequency，RF)电路1010、存储器1020、输入单元1030、显示单元1040、传感器1050、音频电路1060、无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块1070、处理器1080、以及电源1090等部件。本领域技术人员可以理解，图10所示的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，RF电路1010可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，可将基站的下行信息接收后，给处理器1080处理；也可以将上行的数据发送给基站。通常，RF电路包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、双工器等。此外，RF电路1010还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(Global System ofMobile communication，GSM)、通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，LTE))、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service，SMS)等。

存储器1020可用于存储软件程序以及模块，处理器1080通过运行存储在存储器1020的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器1020可主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能的应用程序、图像播放功能的应用程序等)等；数据存储区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、通讯录等)等。此外，存储器1020可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元1030可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机1000的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元1030可包括操作面板1031以及其他输入设备1032。操作面板1031，也可称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在操作面板1031上或在操作面板1031附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。在一个实施例中，操作面板1031可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器1080，并能接收处理器1080发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现操作面板1031。除了操作面板1031，输入单元1030还可以包括其他输入设备1032。具体地，其他输入设备1032可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)等中的一种或多种。

显示单元1040可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元1040可包括显示面板1041。在一个实施例中，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1041。在一个实施例中，操作面板1031可覆盖显示面板1041，当操作面板1031检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器1080以确定触摸事件的类型，随后处理器1080根据触摸事件的类型在显示面板1041上提供相应的视觉输出。虽然在图10中，操作面板1031与显示面板1041是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将操作面板1031与显示面板1041集成而实现手机的输入和输出功能。

手机1000还可包括至少一种传感器1050，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及距离传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1041的亮度，距离传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板1041和/或背光。运动传感器可包括加速度传感器，通过加速度传感器可检测各个方向上加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；此外，手机还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器等。

音频电路1060、扬声器1061和传声器1062可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路1060可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器1061，由扬声器1061转换为声音信号输出；另一方面，传声器1062将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路1060接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器1080处理后，经RF电路1010可以发送给另一手机，或者将音频数据输出至存储器1020以便后续处理。

WiFi属于短距离无线传输技术，手机通过WiFi模块1070可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图10示出了WiFi模块1070，但是可以理解的是，其并不属于手机1000的必须构成，可以根据需要而省略。

处理器1080是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1020内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1020内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监听。在一个实施例中，处理器1080可包括一个或多个处理单元。在一个实施例中，处理器1080可集成应用处理器和调制解调器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；调制解调器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1080中。比如，该处理器1080可集成应用处理器和基带处理器，基带处理器与和其它外围芯片等可组成调制解调器。手机1000还包括给各个部件供电的电源1090(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器1080逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

在一个实施例中，手机1000还可以包括摄像头、蓝牙模块等。

在本申请实施例中，该手机所包括的处理器执行存储在存储器上的计算机程序时实现上述所描述的耳纹信息获取方法。

在处理器上运行的计算机程序的执行时，节省了监测用户健康数据的设备成本，使用户获取健康数据的方式更便捷，并提升用户的人机交互体验。

本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种耳纹信息获取方法，其特征在于，包括：

当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同；

获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；

根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；

根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的耳纹特征的目标脉冲响应，包括：

根据所述音频信号与所述反射信号之间的传递函数，获取所述耳道的空间特征的声学脉冲响应；其中，一个音频信号对应于一个声学脉冲响应；

获取不同频率的多个所述音频信号对应的多个所述声学脉冲响应；

对多个所述声学脉冲响应进行曲线拟合，以获取所述目标脉冲响应。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对多个所述声学脉冲响应进行曲线拟合，以获取所述目标脉冲响应，包括：

对于多个所述声学脉冲响应，对每个所述声学脉冲响应进行时域分析，以获每个所述声学脉冲响应的实际幅值；

根据多个所述声学脉冲响应的实际幅值获取平均幅值；

将多个所述声学脉冲响应的实际幅值分别与所述平均幅值进行比较，以获取所述实际幅值与所述平均幅值的最小差值；

将所述最小差值对应的所述声学脉冲响应作为所述目标脉冲响应。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取不同频率的多个所述音频信号对应的多个所述声学脉冲响应后，还包括：

检测每一个所述声学脉冲响应是否达到稳定状态；所述稳定状态为在预设时长内，同一频率的音频信号对应的连续预设个数的声学脉冲响应的平均方差不超稳定阈值；

若是，则保留达到所述稳定状态的任一声学脉冲响应；

若否，则删除处于非稳定状态的声学脉冲响应。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号，包括：

在所述预设频率范围内获取多个频率点；

按照预设周期及所述多个频率点的顺序控制切换所述音频信号的频率；

获取所述耳机播放的多个音频信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号后，还包括：

对获取的每个所述反射信号进行分帧和加窗处理；

对获取的每个所述反射信号进行滤波降噪处理。

7.根据权利要求1-6所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述耳纹信息符合预设用户的身份信息时，获取基于耳机采集的耳道内的压力信号；

根据所述压力信息获取用户的心率信息。

8.一种耳纹信息获取装置，其特征在于，包括：

音频获取模块，用于当用户将耳机佩戴在耳道内时，获取耳机播放的处于预设频率范围内的多个音频信号；每个所述音频信号的频率不同；

反射获取模块，用于获取多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；

响应获取模块，用于根据多个所述音频信号和多个所述反射信号获取用于表示所述耳机所在的耳道的空间特征的目标脉冲响应；

耳纹确定模块，用于根据所述目标脉冲响应确定用户的耳纹信息。

9.一种终端，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机可读指令，所述指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

11.一种耳机，其特征在于，包括音频采集模块、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器、采集模块电连接；所述采集模块用于采集多个所述音频信号经耳道反射的多个反射信号；所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

12.根据权利要求11所述的耳机，其特征在于，所述音频采集模块为电声换能器，所述电声换能器用于播放音频信号和采集所述音频信号经耳道反射和振动形成的反射信号。

13.根据权利要求11所述的耳机，其特征在于，所述音频采集模块为麦克风；所述麦克风用于采集所述音频信号经耳道反射和振动形成的反射信号。