[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)手勢的身份認證方法

有效

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• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103442114A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王磊;高煥芝;曹秀蓮;鄒北驥
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: H04M1/21
• 分類號: H04M1/21;G06F21/32
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 黃美成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于模式識別和身份認證技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于android平臺的動態(tài)手勢身份認證方法。

背景技術(shù)

身份認證是系統(tǒng)確認操作者的真實身份與其聲稱身份是否相符的過程，在手機普及的今天，手機上的用戶身份認證也成為信息安全的一個重要部分。目前手機身份認證主要分為基于口令的身份認證和基于生物特征的身份認證。常用的基于口令的身份認證有用戶密碼方式和九宮格解鎖方式，基于口令的身份認證的共同特點是口令容易泄露，為了口令的安全性頻繁更換口令，又使得口令難以維護。基于生物特征的身份認證可以作為用戶口令的一個很好的替代方法，生物特征是人的天然屬性，包括人的生理特征或行為特征。生理特征為先天的特征，包括面相、指紋、掌形、聲音、虹膜、視網(wǎng)膜等靜態(tài)特征；行為特征是通過后天的學(xué)習(xí)或發(fā)展而形成的，包括簽名、擊鍵、步態(tài)、動態(tài)手勢等動態(tài)特征。生物特征不會像密碼一樣容易被猜測和忘記，也不會像持有物一樣容易被盜取，所以，利用生物特征進行身份認證將會是一種更為安全可靠、方便快捷的大眾化身份認證手段。

目前常用的基于生物特征的身份認證技術(shù)包括以下幾種：

1.指紋認證

指紋認證是最為古老和常用的一種生物特征身份認證技術(shù)，占有生物特征認證市場中超過一半的份額。指紋是人的手指末端表面的紋路，這些凹凸不平的皮膚紋路中包含了豐富的斷點、交叉點、結(jié)合點等細節(jié)特征，這些特征是唯一的，也是恒久不變的，通過指紋的比對可以確定一個人的身份。指紋認證就是利用圖像處理技術(shù)對采集的指紋進行匹配，從而鑒別用戶的身份。

2.虹膜認證

虹膜認證是目前所有生物特征認證技術(shù)中最方便、最精確的一種，也是二十一世紀(jì)最具發(fā)展前景的生物認證技術(shù)。虹膜是鞏膜和瞳孔之間環(huán)狀區(qū)域，它包含豐富的紋理特征，而且結(jié)構(gòu)是隨機的，是遺傳基因決定的，不易被偽造。非接觸式的虹膜圖像獲取衛(wèi)生易用，獲取時不受光線意外的環(huán)境影響，穩(wěn)定性高。

3.人臉認證

人臉認證是生物特征認證技術(shù)領(lǐng)域最困難的研究課題之一，人臉特征的抽取比較困難，同一人不同的表情、位置、方向、光照都會對人臉特征的提取產(chǎn)生較大的影響，所以目前人臉認證的準(zhǔn)確性比指紋認證和虹膜認證低，但是非接觸式的人臉特征信息獲取相對比較自然而且不易察覺，良好的用戶體驗使得人臉認證成為最容易被接受的生物特征認證方式。

4.簽名認證

簽名認證是一種行為特征認證技術(shù)，簽名認證按照數(shù)據(jù)獲取方式不同分為離線簽名認證和在線簽名認證。離線簽名認證是通過掃描儀把紙上的字符轉(zhuǎn)換為計算機可處理的圖像，并提取紋理信息等特征進行認證。在線簽名認證通過專用的寫字板采集用戶的書寫信息，把簽名序列轉(zhuǎn)化為圖像，并且記錄書寫的壓力、加速度、速度等信息，根據(jù)用戶的書寫習(xí)慣對用戶進行認證。

5.靜脈認證

靜脈認證是一種通過人們手指、手背、手掌上的靜脈分布圖案來對人們身份進行認證的生物特征認證技術(shù)。靜脈特征是一種生理特征，不同的人的靜脈特征都不同，即使同一個人的左右手的靜脈特征都不一樣，難于偽造，安全性非常高非接觸式的數(shù)據(jù)獲取，也使得用戶非常容易接受。靜脈認證利用紅外線CCD攝像頭獲取靜脈圖像數(shù)據(jù)，運用突襲那個二值化、細化手段對數(shù)字圖像提取特征，然后與主機中存儲的靜脈特征進行匹配，從而達到身份認證的效果。

生物特征認證方式解決了傳統(tǒng)的口令認證方式的各種局限性，但是在智能手機平臺上，生物特征認證方式的使用量卻遠不如口令認證方式，主要原因有以下兩點：首先是因為手機平臺上的資源、設(shè)備限制。目前手機上基本上都沒有可以獲取指紋的設(shè)備，使用指紋認證的話就需要外接設(shè)備，使用不方便；而虹膜認證對攝像頭要求很高，這樣攝像頭最低價為7000美元，手機也難以實現(xiàn)，在線簽名認證也需要外接設(shè)備；另外靜脈認證的采集設(shè)備也有特殊要求，設(shè)計復(fù)雜，制造成本高，產(chǎn)品難以小型化，便攜不適用。其次是認證方式本身的一些缺陷限制。虹膜認證方式極難讀取黑眼睛特征，人臉認證和聲音認證都非常容易受外界甚至自身的影響，離線簽名認證容易被盜取和轉(zhuǎn)移。

因此，有必要設(shè)計一種新型的身份認證方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于動態(tài)手勢的身份認證方法，該方法在匹配認證時采用結(jié)合放寬端點限制和提前終止的DTW高效方法，在DTW方法基礎(chǔ)之上，限定彎折斜率、放寬匹配路徑端點限制、并結(jié)合提前終止策略，能有效的提高DTW方法的計算效率和手勢匹配認證精度，能獲得理想的認證效果。

發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：