TWI416366B

TWI416366B - 生物特徵資料建立方法、電子裝置及電腦程式產品

Info

Publication number: TWI416366B
Application number: TW098134526A
Authority: TW
Inventors: John C Wang; Fu Chiang Chou
Original assignee: Htc Corp
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2013-11-21
Also published as: US8754745B2; US20110084801A1; TW201113743A; EP2309410A1; EP2309410B1

Description

生物特徵資料建立方法、電子裝置及電腦程式產品

本案係為一種生物特徵資料建立方法、電子裝置及電腦程式產品，尤指可同時進行功能操作輸入之生物特徵資料建立方法、電子裝置及電腦程式產品。

基於資訊安全的考量，具有身份辨識功能之裝置日益普及，舉凡隨身碟、智慧型手機、手提電腦或個人數位助理(PDA)等之各類電子裝置，皆可發現以生物特徵辨識資說應用於身份辨識功能之蹤影，其中又以指紋辨識功能最為常見。

請參見第一圖(a)、(b)，其中第一圖(a)係為一種智慧型手機之外觀示意圖，而第一圖(b)則為運行於智慧型手機上之習知指紋辨識流程步驟示意圖。首先，當使用者開啟該智慧型手機1之電源(步驟101)，然後經過一開機程序(步驟102)後，通常顯示幕10上會跳出一指紋辨識之提示視窗(步驟103)，用以等待使用者利用智慧型手機1上另外設置之一指紋掃描器11來進行指紋掃描動作而得到一待辨識指紋影像資料(步驟104)。如此一來，智慧型手機1便可利用已預存之指紋影像資料來與該待辨識指紋影像資料進行比對(步驟105)，比對結果若是相符，則智慧型手機1將進入一正常工作模式(步驟106)，讓使用者可正常地利用各式輸入裝置，例如第一圖(a)中之光學滑鼠12或觸控螢幕100，來進行命令之輸入，進而可正常操作該智慧型手機1。反之，比對結果若是不相符，則智慧型手機1將進入一鎖定模式(步驟107)，上述輸入裝置將被禁能而無法正常地進行命令之輸入。

由上述可知，智慧型手機必須預存一指紋影像資料來提供比對之所需，而建立指紋影像資料之習用方法則通常過於複雜，容易讓使用者產生困擾。

請參見第二圖，其為智慧型手機建立指紋影像資料之習用方法流程示意圖。首先，於智慧型手機完成開機後(步驟200)，使用者必須主動利用光學滑鼠12或觸控螢幕100對複雜的操作選單進行指令輸入(步驟201)，進而控制該智慧型手機是否進入一建立指紋影像資料之視窗(步驟202)，若是，該智慧型手機便進入一訓練模式，於該訓練模式下，使用者必須依據該資訊處理裝置之指示流程，利用智慧型手機1上另外設置之指紋掃描器11來輸入指紋影像資料(步驟203)，然後該智慧型手機1再將該指紋影像資料進行儲存(步驟204)，進而作為日後進行如第一圖(b)所示之身份辨識功能時來運用。

而由上述習用手段可發現，該智慧型手機1或類似之資訊處理裝置必須額外利用指紋掃描器11來進行使用者指紋影像之預先建立，方能提供後續身份辨識功能驗證身份使用。然此預存指紋影像之作法，亦代表使用者在操作前必須進入一額外之訓練模式。如此一來，因為訓練模式中過於繁瑣的設定過程可能對於一般使用者會造成困擾而卻步，進而造成指紋特徵辨識功能之使用率下降，無法達成保護資訊安全之目的。

簡言之，習用技術的作法將導致使用者必須額外學習指紋影像建立之流程，造成使用者之操作障礙，而如何改善此一缺失，令使用者操作該等資訊處理裝置時更為直觀，便為發展本案之主要目的。

因此，本發明的目的之一在於提出一種生物特徵資料建立方法、電子裝置及電腦程式產品，尤指可同時進行功能操作輸入之生物特徵資料建立方法、電子裝置及電腦程式產品，用以解決上述之問題。

本發明揭露一種生物特徵資料建立方法，應用於一電子裝置，該電子裝置包含有一控制器，而該方法包含下列步驟：於該控制器因應一使用者之一操控行為而產生一控制信號之同時，對該使用者進行至少一生物特徵擷取而產生一驗證用生物特徵資料；以及該電子裝置正常執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料。

本發明另揭露一種電子裝置，該電子裝置包含：一控制器，可從一使用者接收對於該電子裝置之一操作輸入，同時擷取該使用者之一生物特徵以產生一驗證用生物特徵資料；以及一裝置主體，耦接於該控制器與該生物特徵擷取器，接收該操作輸入與該驗證用生物特徵資料後，執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料。

本發明揭露一種電腦程式產品，其上儲存有一軟體程式，該軟體程式執行時將使具有一控制器之一電子裝置進行一生物特徵資料建立方法，該生物特徵資料建立方法包括下列步驟：於該控制器因應一使用者之一操控行為而產生一控制信號之同時，對該使用者進行至少一生物特徵擷取而產生一驗證用生物特徵資料；以及該電子裝置正常執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料。

本發明另揭露一種電子裝置，其包含：一輸入手段，從一使用者接收對於該電子裝置之一操作輸入，同時擷取該使用者之一生物特徵以產生一驗證用生物特徵資料；以及一控制手段，用以接收該操作輸入與該驗證用生物特徵資料後，執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料。

由於現今各類電子裝置控制器已經相當多樣化，例如光學滑鼠、觸控螢幕、眼球移動感應裝置或聲控裝置等等，使得使用者可利用各種方式來進行指令輸入來產生控制信號。而上述控制器之運作過程中皆與使用者之某些生物特徵有關，而該些生物特徵都可以當作身份辨識之比對目標物。因此，本案發展出如第三圖所示之生物特徵資料建立方法：首先，當電子裝置開機(步驟300)完成後，可先自我偵測是否已具有驗證用之生物特徵資料(步驟301)，若無，並不主動提示使用者進行生物特徵資料擷取或是顯示任何進行生物特徵資料擷取之視窗，而是直接進入訓練模式來自動開始蒐集所需之生物特徵，其方法主要是於該控制器因應使用者之操控行為而產生一控制信號之同時，對該使用者進行生物特徵擷取而產生驗證用生物特徵資料(步驟302)，接著該電子裝置正常執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料(步驟303)。而當電子裝置已具有驗證用之生物特徵資料後，則可以進入電子裝置之其他操作狀態來讓使用者正常使用(步驟304)。

而上述之方法係可以透過第四圖所示之電子裝置功能方塊圖來執行，該電子裝置3包含有控制器30以及裝置主體32，其中該控制器30可從使用者接收對應該電子裝置之一功能的一操作輸入並具有一生物特徵擷取功能，該控制器30可於接收該操作輸入之同時，同時擷取該使用者之生物特徵來產生驗證用生物特徵資料，而耦接於該控制器之裝置主體32，則用以接收該操作輸入與該驗證用生物特徵資料後，執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料。

舉例來說，該電子裝置3若為智慧型手機，則當智慧型手機開機完成並自我偵測出未具有驗證用之生物特徵資料時，便會自動進入訓練模式，但是自動進入訓練模式則是在不影響使用者的情況下，並且讓使用者正常使用該智慧型手機，於是當使用者利用控制器30來產生控制信號時，本案發展出來之智慧型手機便可同時對該使用者進行生物特徵資料之擷取而產生驗證用生物特徵資料。如此一來，使用者將在不需進行額外步驟且不知不覺中完成驗證用生物特徵資料之建立。

而電子裝置3還可以是一電腦、一可攜式電腦、一手機、一智慧型手機、一個人數位助理(PDA)、一個人數位助理手機、一多媒體播放器、一遊戲機、一導航裝置、一車用電腦等電子裝置，而控制器30可以是光學滑鼠、觸控螢幕、攝影模組或是聲控模組，而控制器30可達成之生物特徵擷取功能則可以是指紋影像擷取功能、掌紋影像擷取功能、虹膜影像擷取功能或是聲音擷取功能等。至於裝置主體32之動作則可用電子裝置中普遍設有之微處理器或數位信號處理器來完成。於是，當使用者利用手指、手掌、眼球或是聲音來對控制器30進行功能操控與指令輸入時，整合於控制器30上之生物特徵擷取功能便可同時擷取到該使用者之生物特徵資料來儲存於裝置主體32中之一記憶體單元320。

以手機上之光學滑鼠為例，其原本便是擷取指紋影像後根據其圖案變化來感測出手指之移動方向與速度，進而產生可控制游標移動或物件移動之控制信號，但因光學滑鼠之尺寸限制，在每次手指掃過之過程中，僅能得到部份的指紋影像資料，因此可能需要多次掃描後才會組合得到完整的指紋影像資料。而此等擷取指紋影像技術之相關說明係為熟習該項技術者所熟知，故在此不予贅述。因此，利用光學滑鼠之控制器30來同時完成指紋影像擷取已是可行的技術。

而利用觸控螢幕來完成控制器30時，則可利用將影像感測元件整合於觸控液晶顯示器模組中之技術，而讓使用者於利用手指於觸控螢幕上產生控制信號時，也可同時對該使用者進行指紋影像之擷取而產生影像資料，進而完成驗證用指紋影像資料之建立。同樣地，將影像感測元件整合於觸控液晶顯示器模組中之技術亦為熟習該項技術者所熟知，故在此不予贅述。

至於利用眼球移動感應裝置完成控制器30時，其主要是利用攝影模組(圖未示出)來偵測眼球之轉動，進而相對應產生用來控制游標或是控制螢幕捲動之控制信號，因此可以同時將眼球上虹膜影像加以擷取，進而建立驗證用虹膜影像資料。而除了指紋及虹膜外，掌紋、掌形、臉型及靜脈影像等影像資料也是可以被應用之生物特徵。而聲控模組則是因應使用者發出之語音來產生控制信號，因此也可同時擷取語音特徵來進行儲存，進而完成驗證用語音特徵資料之建立。

而上述生物特徵資料不論是影像資料或是語音資料都還可透過特徵值之選取過程而將資料量縮小並增加比對之速度。

另外，電子裝置之其他操作狀態(步驟304)之第一實施例可以如第五圖所示之鎖定狀態流程示意圖，該電子裝置於該鎖定狀態中，可從任一使用者上接收對應該電子裝置之一功能的一操作輸入時，同時擷取該使用者之一生物特徵而產生一待驗證生物特徵資料(步驟501)。然後將該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料進行比對來判斷是否相符(步驟502)。而當該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料相符時，解除該電子裝置之該鎖定狀態並同時控制該電子裝置執行該功能(步驟503)。而當該比對結果判斷為不相符，便將該電子裝置維持於該鎖定狀態而禁止該電子裝置執行該功能(步驟504)。如此一來，本案之電子裝置將可馬上發揮身份辨識之功能，確保使用者之資訊安全。

而電子裝置之其他操作狀態(步驟304)之第二實施例則可以如第六圖所示之正常操作狀態流程示意圖，該電子裝置於該正常操作狀態中，該電子裝置可從任一使用者上接收對應該電子裝置之一功能的一操作輸入時，同時擷取該使用者之一生物特徵而產生一待驗證生物特徵資料(步驟601)。然後將該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料進行比對來判斷是否相符(步驟602)。而當該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料不相符時，便使該電子裝置進入一鎖定狀態而禁止該電子裝置執行該功能(步驟603)。而當該比對結果判斷為相符時，便將該電子裝置維持於該正常操作狀態並讓該電子裝置執行該功能(步驟604)。如此一來，本案之電子裝置也可馬上發揮身份辨識之功能，確保使用者之資訊安全。

而判斷是否相符之作法也可用當例如該比對結果連續判斷為不相符之次數達一門檻值(例如5)時，便將該電子裝置維持於該鎖定狀態之方式來完成，如此將可減少誤判之機率。

而可執行上述方法之軟體程式可被以數位資料之形式儲存寫入至一電腦程式產品，例如硬體可讀取媒體、光碟、記憶卡或是隨身碟，而該軟體程式可於上述各式電子裝置上執行。

綜上所述，上述該電子裝置還可以是一電腦、一可攜式電腦、一手機、一智慧型手機、一個人數位助理(PDA)、一個人數位助理手機、一多媒體播放器、一遊戲機、一導航裝置、一車用電腦等其他資訊處理裝置，上述之較佳實施例皆以生物特徵影像作為身份辨識之標的，實現方式均透過一控制器，一旦具該等控制器之資訊處理裝置之擁有者於初獲該資訊處理裝置並進行第一次使用時，該擁有者之生物特徵影像，便被該擁有者對該資訊處理裝置操作的各類使用行為如觸控感測螢幕、操作光學滾輪、目視虹膜辨識攝影機等，透過單次或多次反覆之自動感知操作擷取出來該等驗證用生物特徵影像並儲存於該資訊處理裝置中，以該組生物特徵影像作為日後使用該裝置時之驗證標準。除了生物特徵影像外，聲音亦可為身份辨識所採用之生物特徵資料類型，透過聲音辨識控制器將聲音分析抽離出使用者之說話特性，將該聲音辨識資訊儲存於資訊處理裝置中，藉此作為後續驗證使用者身份之標準。一旦該等資訊處理裝置之擁有者於初次使用該等資訊處理裝置，且該等資訊處理裝置依本案之生物特徵資料建立方法建立該驗證用生物特徵辨識資訊後，日後若有使用者經手該等資訊處理裝置時，該等資訊處理裝置便可使用其自動預存之驗證用生物特徵辨識資訊作為驗證標準，並依據使用當時該資訊處理裝置所處之操作模式與該使用者是否為電子裝置擁有者等情況，決定該等資訊處理裝置之後續操作功能。

因此，上述說明可有效達成發展本案之主要目的。雖然本發明已經揭露如上之較佳實施例，但並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可進行更動與潤飾，因此本發明之權利範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不需達成本發明所揭露之全部優點或特點。此外，發明名稱和發明摘要僅是用來輔助專利文件搜尋，並非用來限制本發明之權利範圍。

本案圖式中所包含之各元件列示如下：

1．．．智慧型手機

10．．．顯示幕

11．．．指紋掃描器

12．．．光學滑鼠

100．．．觸控螢幕

3．．．電子裝置

30．．．控制器

32．．．裝置主體

320．．．記憶體單元

本案得藉由下列圖式及說明，俾得更深入之了解：

第一圖(a)，其係為一種智慧型手機之外觀示意圖。

第一圖(b)，其係為運行於智慧型手機上之習知指紋辨識流程步驟示意圖。

第二圖，其係為智慧型手機建立指紋影像資料之習用方法流程示意圖。

第三圖，此為本案所發展出來之一生物特徵資料建立方法之流程示意圖。

第四圖，此為本案所發展出來之電子裝置功能方塊示意圖。

第五圖，此為本案所發展出來之鎖定狀態流程示意圖。

第六圖，此為本案所發展出來之正常操作狀態流程示意圖。

Claims

一種生物特徵資料建立方法，應用於一電子裝置，該電子裝置包含有一控制器，而該方法包含下列步驟：於該控制器因應一使用者之一操控行為而產生一控制信號之同時，對該使用者進行至少一生物特徵擷取而產生一驗證用生物特徵資料；以及該電子裝置正常執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料。
如申請專利範圍第1項所述之生物特徵資料建立方法，其更包括：使該電子裝置進入一鎖定狀態；於該鎖定狀態中，該電子裝置從任一使用者上接收對應該電子裝置之一功能的一操作輸入時，同時擷取該使用者之一生物特徵而產生一待驗證生物特徵資料；將該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料進行比對；以及當該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料相符時，解除該電子裝置之該鎖定狀態並同時控制該電子裝置執行該功能。
如申請專利範圍第2項所述之生物特徵資料建立方法，其更包括：當該比對結果判斷為不相符，將該電子裝置維持於該鎖定狀態。
如申請專利範圍第3項所述之生物特徵資料建立方法，其中當該比對結果判斷為不相符，將該電子裝置維持於該鎖定狀態之步驟係包括：當該比對結果連續判斷為不相符之次數達一門檻值時，將該電子裝置維持於該鎖定狀態。
如申請專利範圍第1項所述之生物特徵資料建立方法，其更包括：在儲存完該驗證用生物特徵資料後使該電子裝置進入一正常操作狀態；於該正常操作狀態中，該電子裝置從任一使用者上接收對應該電子裝置之一功能的一操作輸入時，同時擷取該使用者之一生物特徵而產生一待驗證生物特徵資料；將該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料進行比對；以及當該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料不相符時，使該電子裝置進入一鎖定狀態並禁止該電子裝置執行該功能。
如申請專利範圍第5項所述之生物特徵資料建立方法，其更包括：當該比對結果判斷為相符，將該電子裝置維持於該正常操作狀態並讓該電子裝置執行該功能。
如申請專利範圍第1項所述之生物特徵資料建立方法，其中該電子裝置可為一電腦、一可攜式電腦、一手機、一智慧型手機、一個人數位助理(PDA)、一個人數位助理手機、一多媒體播放器、一遊戲機、一導航裝置、一車用電腦。
如申請專利範圍第1項所述之生物特徵資料建立方法，其中該控制器係為一光學滑鼠、一觸控螢幕、一眼球移動感應裝置或一聲控裝置。
如申請專利範圍第8項所述之生物特徵資料建立方法，其中該因應該使用者之該操控行為而產生該控制信號之步驟係包括：接收該使用者利用手指移動於該光學滑鼠上所產生之該控制信號、接收該使用者利用手指碰觸或接近該觸控螢幕所產生之該控制信號、接收該使用者利用眼球之移動讓該眼球移動感應裝置所產生之該控制信號或是接收該使用者發出語音讓該聲控裝置所產生該控制信號。
如申請專利範圍第1項所述之生物特徵資料建立方法，其中進行之該生物特徵擷取係包括一指紋影像擷取、一掌紋影像擷取、一虹膜影像擷取或一語音擷取。
如申請專利範圍第1項所述之生物特徵資料建立方法，其中該驗證用生物特徵資料係包括一驗證用指紋影像資料，其係由一光學滑鼠來對該使用者身體之手指進行複數次生物特徵影像擷取所產生之複數個生物特徵影像而組合產生。
如申請專利範圍第1項所述之生物特徵資料建立方法，其中於該控制器接收一使用者之一操控而產生一控制信號之同時，對該使用者進行至少一生物特徵擷取而產生一驗證用生物特徵資料之步驟係包括：多次接收該使用者之操控並分別對該使用者進行生物特徵擷取；以及根據該多次擷取之生物特徵產生該驗證用生物特徵資料。
一種電腦程式產品，其上儲存有一軟體程式，該軟體程式執行時將使具有一控制器之一電子裝置進行如申請專利範圍第1項所述之生物特徵資料建立方法。
一種電腦程式產品，其上儲存有一軟體程式，該軟體程式執行時將使具有一控制器之一電子裝置進行一生物特徵資料建立方法，該生物特徵資料建立方法包括下列步驟：於該控制器因應一使用者之一操控行為而產生一控制信號之同時，對該使用者進行至少一生物特徵擷取而產生一驗證用生物特徵資料；以及該電子裝置正常執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料。
一種電子裝置，該電子裝置包含：一控制器，從一使用者接收對於該電子裝置之一操作輸入，同時擷取該使用者之一生物特徵以產生一驗證用生物特徵資料；以及一裝置主體，耦接於該控制器，接收該操作輸入與該驗證用生物特徵資料後，執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料。
如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其更可進入一鎖定狀態，於該鎖定狀態中，該控制器從任一使用者上接收對應該電子裝置之一功能的一操作輸入時，該控制器同時擷取該使用者之一生物特徵而產生一待驗證生物特徵資料，該裝置主體將該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料進行比對，當該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料相符時，解除該電子裝置之該鎖定狀態並執行該功能。
如申請專利範圍第16項所述之電子裝置，其中當該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料之比對結果判斷為不相符時，將該電子裝置維持於該鎖定狀態。
如申請專利範圍第17項所述之電子裝置，其中當該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料不相符時，將該電子裝置維持於該鎖定狀態之步驟係包括：當該比對結果連續判斷為不相符之次數達一門檻值時，將該電子裝置維持於該鎖定狀態。
如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該電子裝置其係在儲存完該驗證用生物特徵資料後進入一正常操作狀態，並從任一使用者上接收對應該電子裝置之一功能的一操作輸入時，同時擷取該使用者之一生物特徵而產生一待驗證生物特徵資料，接著將該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料進行比對，當該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料不相符時，該電子裝置進入一鎖定狀態並禁止執行該功能。
如申請專利範圍第19項所述之電子裝置，其中當該待驗證生物特徵資料與該驗證用生物特徵資料相符時，該電子裝置維持於該正常操作狀態並執行該功能。
如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其可為一電腦、一可攜式電腦、一手機、一智慧型手機、一個人數位助理(PDA)、一個人數位助理手機、一多媒體播放器、一遊戲機、一導航裝置、一車用電腦。
如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該控制器係為一光學滑鼠、一觸控螢幕、一眼球移動感應裝置或一聲控裝置。
如申請專利範圍第22項所述之電子裝置，其中該控制器因應該使用者之該操控行為而產生該控制信號之行為係包括：接收該使用者利用手指移動於該光學滑鼠上所產生之該控制信號、接收該使用者利用手指碰觸或接近該觸控螢幕所產生之該控制信號、接收該使用者利用眼球之移動讓該眼球移動感應裝置所產生之該控制信號或是接收該使用者發出語音讓該聲控裝置所產生該控制信號。
如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中進行之該生物特徵擷取係為一指紋影像擷取、一掌紋影像擷取、一虹膜影像擷取或是一語音擷取。
如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該驗證用生物特徵資料係為一驗證用指紋影像資料，其係由一光學滑鼠所完成之該生物特徵擷取器來對該使用者身體之手指進行複數次生物特徵影像擷取所產生之複數個生物特徵影像而組合產生。
如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中於該控制器係多次接收該使用者之操控並分別對該使用者進行生物特徵擷取，並根據該多次擷取之生物特徵產生該驗證用生物特徵資料。
一種電子裝置，其包含：一輸入裝置，用以從一使用者接收對於該電子裝置之一操作輸入，同時擷取該使用者之一生物特徵以產生一驗證用生物特徵資料；以及一耦接於該輸入裝置之控制裝置，用以接收該操作輸入與該驗證用生物特徵資料後，執行該控制信號並儲存該驗證用生物特徵資料。