TWI578181B - 電子裝置、身份驗證系統及方法 - Google Patents

Description

電子裝置、身份驗證系統及方法

本發明涉及一種電子裝置、身份驗證系統及方法，特別涉及一種利用用戶的生物特徵進行身份驗證的電子裝置、身份驗證系統及方法。

通過生物特徵(如聲音、指紋、虹膜等)來進行身份驗證作為一種準確、高效的認證方式，正被越來越廣泛的應用於各種需要對用戶身份進行認證的領域，例如，筆記本電腦可以通過人臉識別進行解鎖等。但是，目前進行生物特徵認證時所使用的生物特徵一般都是靜態的，很容易被破解和冒充，例如，人臉識別技術中是基於使用者的臉部圖像來進行認證的，冒充者利用使用者的照片或視頻就可以輕易的通過身份認證，從而造成安全隱患。

有鑒於此，有必要提供一種電子裝置、身份驗證系統及方法，以解決上述問題。

一種身份驗證系統，用於對用戶進行身份認證，該身份驗證系統應用於一電子裝置中，該電子裝置包括攝像單元、及存儲單元，其中該攝像單元用於攝取用戶的影像，該存儲單元中存儲有註冊用戶的生物特徵圖像。該身份認證系統包括：影像獲取模組，用 於獲取攝像單元攝取的用戶影像；第一驗證模組，用於分析影像獲取模組獲取到的用戶影像而得到其中的生物特徵圖像，並將分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像進行分析比對，確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像是否相匹配；互動消息發送模組，用於在該第一驗證模組確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像相匹配時隨機生成一互動資訊，並控制將該互動資訊顯示給用戶，其中，該互動資訊中包括提示用戶做相應的動作來進行後續身份驗證的資訊；該影像獲取模組還用於在該互動資訊發送模組控制將該互動資訊顯示給用戶後，每間隔預定時間獲取一用戶影像，從而得到一系列連續的用戶影像；及第二驗證模組，用於根據該影像獲取模組獲取的一系列連續的用戶影像分析確定用戶的動作，並判斷用戶的動作與互動資訊中的提示動作是否相符及用戶影像中用戶動作的變化是否連續，當該第二驗證模組確定該用戶的動作與互動資訊中的提示動作相符且用戶的動作連續時，該第二驗證模組允許該用戶通過驗證。

一種電子裝置，能夠對用戶進行身份認證，該電子裝置包括攝像單元、存儲單元、以及處理單元，其中該攝像單元用於攝取用戶的影像，該存儲單元中存儲有註冊用戶的生物特徵圖像，該處理單元包括：影像獲取模組，用於獲取攝像單元攝取的用戶影像；第一驗證模組，用於分析影像獲取模組獲取到的用戶影像而得到其中的生物特徵圖像，並將分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像進行分析比對，確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像是否 相匹配；互動消息發送模組，用於在該第一驗證模組確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像相匹配時隨機生成一互動資訊，並控制將該互動資訊顯示給用戶，其中，該互動資訊中包括提示用戶做相應的動作來進行後續身份驗證的資訊；該影像獲取模組還用於在該互動資訊發送模組控制將該互動資訊顯示給用戶後，每間隔預定時間獲取一用戶影像，從而得到一系列連續的用戶影像；及第二驗證模組，用於根據該影像獲取模組獲取的一系列連續的用戶影像分析確定用戶的動作，並判斷用戶的動作與互動資訊中的提示動作是否相符及用戶影像中用戶動作的變化是否連續，當該第二驗證模組確定該用戶的動作與互動資訊中的提示動作相符且用戶的動作連續時，該第二驗證模組允許該用戶通過驗證。

一種身份驗證方法，包括步驟：獲取用戶影像；分析獲取到的用戶影像而得到其中的生物特徵圖像，並將分析得到的生物特徵圖像與預先存儲的註冊用戶的生物特徵圖像進行比對分析，確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲的註冊用戶的生物特徵圖像是否相匹配；當該分析得到的生物特徵圖像與存儲的註冊用戶的生物特徵圖像相匹配時，隨機生成一互動資訊並將該互動資訊顯示給用戶，其中該互動資訊中包括提示用戶做相應動作來進行後續身份驗證的資訊；每隔一預定時間獲取用戶影像從而得到一系列連續的用戶影像；根據一系列連續的用戶影像分析確定用戶的動作，並判斷用戶的動作與互動資訊中的提示動作是否相符及用戶動作的變化是否連續；當用戶的動作與互動資訊中的提示動作相符且用戶動作連續，則允許用戶通過驗證。

本發明中的電子裝置、身份驗證系統及身份驗證方法，利用用戶動態的生物特徵進行身份驗證，防止他人利用用戶的照片或視頻等冒充用戶進行身份驗證，降低了安全隱患。

100‧‧‧身份驗證系統

200‧‧‧電子裝置

10‧‧‧影像獲取模組

20‧‧‧第一驗證模組

30‧‧‧互動資訊發送模組

40‧‧‧第二驗證模組

50‧‧‧計時模組

210‧‧‧攝像單元

220‧‧‧存儲單元

230‧‧‧顯示單元

240‧‧‧處理單元

圖1為本發明一實施方式中能夠進行身份驗證的電子裝置的功能架構示意圖。

圖2為本發明一實施方式中身份驗證方法流程圖。

下面結合附圖，對本發明中的電子裝置、身份驗證系統和方法作進一步的詳細描述。

請參考圖1，本發明一較佳實施方式中的身份驗證系統100應用於需要對用戶身份進行驗證的電子裝置200中。該身份驗證系統100包括影像獲取模組10、第一驗證模組20、互動資訊發送模組30以及第二驗證模組40。

該電子裝置200包括攝像單元210、存儲單元220、顯示單元230以及處理單元240。該身份驗證系統100運行於該處理單元240中。在其他實施方式中，該身份驗證系統100的各個模組為固化於處理單元240中的硬體單元。

該攝像單元210用於攝取攝像範圍內的用戶影像，其中，該攝取到的用戶影像包括用戶的臉部圖像、用戶的身體圖像、用戶指紋等生物特徵圖像。

該存儲單元220中存儲有該身份驗證系統100的註冊用戶的生物特徵圖像。其中，用戶在初次使用手機時，可啟動一註冊功能而通 過該攝像單元210進行用戶影像的攝取並提取用戶影像中用戶的臉部圖像、用戶的身體圖像、用戶指紋等生物特徵圖像進行用戶註冊，該生物特徵圖像在用戶註冊成功時被存儲至該存儲單元220中。

該影像獲取模組10用於獲取攝像單元210攝取的包括生物特徵圖像的用戶影像。

該第一驗證模組20用於分析影像獲取模組10獲取到的用戶影像而得到其中的生物特徵圖像，並將分析得到的生物特徵圖像與存儲單元220存儲的註冊用戶的生物特徵圖像進行分析比對，並確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元220存儲的註冊用戶的生物特徵圖像是否相匹配。例如，當該影像獲取模組10獲取的用戶影像中包括的生物特徵圖像為用戶的臉部圖像時，該第一驗證模組20利用臉部識別技術來確定獲取的用戶影像中臉部圖像是否與存儲的註冊用戶影像的臉部圖像相匹配，其中臉部識別技術為公知技術，故在此不再贅述。若該第一驗證模組20確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元220存儲的註冊用戶的生物特徵圖像不匹配，則拒絕該用戶驗證。

若該第一驗證模組20確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元220存儲的註冊用戶的生物特徵圖像相匹配，則該互動資訊發送模組30隨機生成一互動資訊，並控制將該互動資訊通過顯示單元230顯示給用戶，其中，該互動資訊包括提示用戶做相應的動作來進行後續身份驗證的資訊。在本實施方式中，該隨機生成的互動資訊是指互動資訊中提示用戶做的動作是隨機的。該互動資訊可以是文字互動資訊、語音互動資訊、或動畫互動資訊等，例如 ，文字互動資訊可以是“請將臉部向右移動5釐米後微笑”、“請將臉部向左移動5釐米後閉眼”等文字提示資訊，該語音或動畫互動資訊可以是將需要用戶做的動作以動畫或語音的形式發送給用戶。這樣，用戶就可以根據該互動資訊作出對應的動作，來繼續進行後續的認證。

該影像獲取模組10還用於在該互動資訊發送模組30控制將該互動資訊通過顯示單元230顯示給用戶一預定時間後(例如1秒後)，每間隔預定時間(例如0.1秒)獲取一用戶影像，從而得到一系列連續的用戶影像。

該第二驗證模組40根據該影像獲取模組10獲取的一系列連續的用戶影像分析確定用戶的動作，並判斷用戶的動作與互動資訊中的提示動作是否相符及用戶影像中用戶動作的變化是否連續，當該第二驗證模組40確定該用戶的動作與互動資訊中的提示動作不符或動作變化不連續時，該第二驗證模組40拒絕該用戶驗證；當確定該用戶的動作與互動資訊中的提示動作相符且用戶動作的變化連續時，該第二驗證模組40允許該用戶通過驗證。

具體地，在本實施方式中，該一系列連續的用戶影像中包括用戶生物特徵圖像和背景圖像，其中，以該用戶生物特徵圖像為用戶的臉部圖像為例進行說明。該第二驗證模組40驗證用戶動作與互動資訊中提示是否相符的方法為：利用圖像識別技術偵測該系列連續的用戶影像中用戶的臉部圖像以及臉部周圍的背景圖像位置是否發生變化，當該第二驗證模組40確定用戶的臉部圖像與背景圖像在攝像單元210的攝像範圍內同時移動，且用戶臉部圖像與背景圖像之間沒有相對移動時，說明是他人通過該註冊的用戶的 照片或視頻在進行驗證，而非該用戶本人進行驗證，則該第二驗證模組40拒絕該驗證。若該第二驗證模組40確定只有用戶的臉部圖像在攝像單元210的攝像範圍內移動而背景圖像沒有移動，則該第二驗證模組40繼續判斷用戶的運動是否連續，例如，判斷用戶微笑的動作是否連續時可以通過判斷用戶嘴角的弧度是否逐漸變大來進行判斷，若用戶的運動軌跡不是連續的，例如，嘴角弧度從抿嘴直接變化到咧嘴，則說明可能是他人通過一定數量用戶的照片進行驗證的，此時第二驗證模組40拒絕該驗證；若用戶的運動軌跡是連續的，則該第二驗證模組40允許用戶通過驗證。

在本實施方式中，該身份驗證系統100還包括一計時模組50，該計時模組50用於根據用戶的操作設定一驗證時間段，並在該互動資訊發送模組30控制顯示單元230顯示互動資訊時開始計時，如果用戶在該驗證時間段內沒有完成該互動資訊提示的動作，則該第二驗證模組40拒絕該用戶驗證。如果用戶在該驗證時間段內完成了該互動資訊提示的動作，則該第二驗證模組40進行後續的驗證。

圖2為本發明一實施方式中身份驗證方法的流程圖。該身份驗證方法包括步驟：

S201：該影像獲取模組10獲取攝像單元210攝取的用戶影像。

S202：該第一驗證模組20分析影像獲取模組10獲取到的用戶影像而得到其中的生物特徵圖像，並將分析得到的生物特徵圖像與存儲單元220存儲的註冊用戶的生物特徵圖像進行分析比對，並確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元220存儲的註冊用戶的生物特徵圖像是否相匹配，若匹配，則執行步驟S203；若不匹配 ，則返回步驟S201。

S203：該互動資訊發送模組30隨機生成一互動資訊，並控制顯示單元230顯示該互動資訊給用戶，其中該互動資訊包括提示用戶做相應的動作來進行後續的身份驗證的資訊，且該隨機生成的互動資訊是指互動資訊中提示用戶做的動作時隨機的。

S204：該影像獲取模組10用於在顯示單元230顯示該互動資訊給用戶後，每間隔一預定時間(例如0.1秒)獲取攝像單元210攝取的用戶影像而得到一系列連續的用戶影像。

S205：該第二驗證模組40根據該影像獲取模組10獲取的一系列連續的用戶影像分析確定用戶的動作，並判斷用戶的動作與互動資訊中的提示動作是否相符及用戶動作的影像中用戶動作的變化是否連續；當該第二驗證模組40確定該用戶的動作與互動資訊中的提示動作不符或動作變化不連續時，則返回步驟S201；當確定該用戶的動作與互動資訊中的提示動作相符且用戶的動作連續時，執行步驟S206。

S206：該第二驗證模組40允許該用戶通過認證。

儘管對本發明的優選實施方式進行了說明和描述，但是本領域的技術人員將領悟到，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明，對於本領域的技術人員而言，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上可以作出各種變化和改進，這些都不超出本發明的真正範圍。因此期望，本發明並不局限於所公開的作為實現本發明所設想的最佳模式的具體實施方式，本發明包括的所有實施方式都在所附權利要求書的保護範圍內。

100‧‧‧身份驗證系統

200‧‧‧電子裝置

10‧‧‧影像獲取模組

20‧‧‧第一驗證模組

30‧‧‧互動資訊發送模組

40‧‧‧第二驗證模組

50‧‧‧計時模組

210‧‧‧攝像單元

220‧‧‧存儲單元

230‧‧‧顯示單元

240‧‧‧處理單元

Claims (12)

1. 一種身份驗證系統，用於對用戶進行身份認證，該身份驗證系統應用於一電子裝置中，該電子裝置包括攝像單元、存儲單元，其中該攝像單元用於攝取用戶的影像，該存儲單元中存儲有註冊用戶的生物特徵圖像，其改良在於，該身份認證系統包括：影像獲取模組，用於獲取攝像單元攝取的用戶影像；第一驗證模組，用於分析影像獲取模組獲取到的用戶影像而得到其中的生物特徵圖像，並將分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像進行分析比對，確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像是否相匹配；互動消息發送模組，用於在該第一驗證模組確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像相匹配時隨機生成一互動資訊，並控制將該互動資訊顯示給用戶，其中，該互動資訊中包括提示用戶做相應的動作來進行後續身份驗證的資訊；該影像獲取模組還用於在該互動資訊發送模組控制將該互動資訊顯示給用戶後，每間隔預定時間獲取一用戶影像，從而得到一系列連續的用戶影像；及第二驗證模組，用於根據該影像獲取模組獲取的一系列連續的用戶影像分析確定用戶的動作，並判斷用戶的動作與互動資訊中的提示動作是否相符及用戶影像中用戶動作的變化是否連續，當該第二驗證模組確定該用戶的動作與互動資訊中的提示動作相符且用戶的動作連續時，該第二驗證模組允許該用戶通過驗證，其中，該一系列連續的用戶影像中包括用戶生物特徵圖像和背景圖像，該第二驗證模組確定用戶動作與互動資訊中提示動作是否相符的方法為：利用圖像識別技術偵測用戶的生物特 徵圖像以及背景圖像位置是否發生變化，當該第二驗證模組確定用戶的生物特徵圖像與背景圖像同時移動，且用戶生物特徵圖像與背景圖像之間沒有相對移動時，該第二驗證模組拒絕該驗證。
2. 如申請專利範圍第1項所述之身份驗證系統，其中，該互動資訊發送模組隨機生成的互動資訊中提示用戶所做動作是隨機的。
3. 如申請專利範圍第1項所述之身份驗證系統，其中，該互動資訊是文字互動資訊、語音互動資訊、動畫互動資訊中的一種。
4. 如申請專利範圍第1項所述之身份驗證系統，其中，若只有用戶的生物特徵圖像運動而背景圖像沒有移動，則該第二驗證模組繼續驗證用戶的動作是否連續，若用戶的動作不是連續的，則第二驗證模組拒絕該驗證；若用戶的動作是連續的，則該第二驗證模組允許用戶通過驗證。
5. 如申請專利範圍第1項所述之身份驗證系統，其中，該身份驗證系統還包括一計時模組，該計時模組用於根據用戶的操作設定一驗證時間段，並在該互動資訊發送模組控制將該互動資訊顯示給用戶時開始計時，如果用戶在該驗證時間段內沒有完成該互動資訊提示的動作，則該第二驗證模組拒絕該用戶驗證，如果用戶在該驗證時間段內完成了該互動資訊提示的動作，則該第二驗證模組進行後續的驗證。
6. 一種電子裝置，能夠對用戶進行身份認證，該電子裝置包括攝像單元、存儲單元、以及處理單元，其中該攝像單元用於攝取用戶的影像，該存儲單元中存儲有註冊用戶的生物特徵圖像，其改良在於，該處理單元包括：影像獲取模組，用於獲取攝像單元攝取的用戶影像；第一驗證模組，用於分析影像獲取模組獲取到的用戶影像而得到其中的生物特徵圖像，並將分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像進行分析比對，確定該分析得到的生物特徵圖像與存 儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像是否相匹配；互動消息發送模組，用於在該第一驗證模組確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲單元存儲的註冊用戶的生物特徵圖像相匹配時隨機生成一互動資訊，並控制將該互動資訊顯示給用戶，其中，該互動資訊中包括提示用戶做相應的動作來進行後續身份驗證的資訊；該影像獲取模組還用於在該互動資訊發送模組控制將該互動資訊顯示給用戶後，每間隔預定時間獲取一用戶影像，從而得到一系列連續的用戶影像；及第二驗證模組，用於根據該影像獲取模組獲取的一系列連續的用戶影像分析確定用戶的動作，並判斷用戶的動作與互動資訊中的提示動作是否相符及用戶影像中用戶動作的變化是否連續，當該第二驗證模組確定該用戶的動作與互動資訊中的提示動作相符且用戶的動作連續時，該第二驗證模組允許該用戶通過驗證，其中，該一系列連續的用戶影像中包括用戶生物特徵圖像和背景圖像，該第二驗證模組確定用戶動作與互動資訊中提示動作是否相符的方法為：利用圖像識別技術偵測用戶的生物特徵圖像以及背景圖像位置是否發生變化，當該第二驗證模組確定用戶的生物特徵圖像與背景圖像同時移動，且用戶生物特徵圖像與背景圖像之間沒有相對移動時，該第二驗證模組拒絕該驗證。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中，該互動資訊發送模組隨機生成的互動資訊中提示用戶所做動作是隨機的。
8. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中，該互動資訊是文字互動資訊、語音互動資訊、動畫互動資訊中的一種。
9. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中，若只有用戶的生物特徵圖像運動而背景圖像沒有移動，則該第二驗證模組繼續驗證用戶的動作是否連續，若用戶的動作不是連續的，則第二驗證模組拒絕該驗證；若用戶的動作是連續的，則該第二驗證模組允許用戶通過驗證。
10. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中，該處理單元還包括一計時模組，該計時模組用於根據用戶的操作設定一驗證時間段，並在該互動資訊發送模組控制將該互動資訊顯示給用戶時開始計時，如果用戶在該驗證時間段內沒有完成該互動資訊提示的動作，則該第二驗證模組拒絕該用戶驗證，如果用戶在該驗證時間段內完成了該互動資訊提示的動作，則該第二驗證模組進行後續的驗證。
11. 一種身份驗證方法，包括步驟：獲取用戶影像；分析獲取到的用戶影像而得到其中的生物特徵圖像，並將分析得到的生物特徵圖像與預先存儲的註冊用戶的生物特徵圖像進行比對分析，確定該分析得到的生物特徵圖像與存儲的註冊用戶的生物特徵圖像是否相匹配；當該分析得到的生物特徵圖像與存儲的註冊用戶的生物特徵圖像相匹配時，隨機生成一互動資訊並將該互動資訊顯示給用戶，其中該互動資訊中包括提示用戶做相應動作來進行後續身份驗證的資訊；每隔一預定時間獲取用戶影像從而得到一系列連續的用戶影像；根據一系列連續的用戶影像分析確定用戶的動作，並判斷用戶的動作與互動資訊中的提示動作是否相符及用戶動作的變化是否連續；當用戶的動作與互動資訊中的提示動作相符且用戶動作連續，則允許用戶通過驗證，其中，該一系列連續的用戶影像中包括用戶生物特徵圖像和背景圖像，確定用戶動作與互動資訊中提示動作是否相符的方法為：利用圖像識別技術偵測用戶的生物特徵圖像以及背景圖像位置是否發生變化，當確定用戶的生物特徵圖像與背景圖像同時移動，且用戶生物特徵圖像與背景圖像之間沒有相對移動時，拒絕該驗證；若只有用戶的生物特徵圖像運動而背景圖像沒有移動，則繼續驗證用戶的動作是否連續 ，若用戶的動作不是連續的，則拒絕該驗證；若用戶的動作是連續的，則允許用戶通過驗證。
12. 如申請專利範圍第11項所述之身份驗證方法，其中，該方法還包括步驟：根據用戶的操作設定一驗證時間段，並在將該互動資訊顯示給用戶時開始計時，如果用戶在該驗證時間段內沒有完成該互動資訊提示的動作，則拒絕該用戶驗證；如果用戶在該驗證時間段內完成了該互動資訊提示的動作，則進行後續的驗證。