[發(fā)明專利]用于電子設(shè)備中的生物測(cè)定認(rèn)證的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780073020.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN109997185A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·佩奇;R·羅伯茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 思睿邏輯國(guó)際半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): G10L17/22
• 分類號(hào): G10L17/22;G06F21/32;G10L15/26
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 關(guān)麗麗;鄭建暉

本公開內(nèi)容的實(shí)施方案提供了將作為生物測(cè)定認(rèn)證算法的結(jié)果所生成的生物測(cè)定認(rèn)證分?jǐn)?shù)與閾值進(jìn)行比較的方法和裝置，該閾值可以根據(jù)要求動(dòng)態(tài)地變化以提供可變的安全水平。例如，該閾值可以根據(jù)語音信號(hào)的語義內(nèi)容和/或獲取語音信號(hào)的環(huán)境而變化。可以與話語識(shí)別并行地啟動(dòng)信號(hào)的認(rèn)證，使得僅在認(rèn)證已經(jīng)開始之后才確定適當(dāng)?shù)拈撝怠?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容的實(shí)施例涉及用于電子設(shè)備中的生物測(cè)定認(rèn)證的方法和裝置，具體地涉及用于認(rèn)證電子設(shè)備的用戶的語音(voice)的方法和裝置。

背景技術(shù)

在行業(yè)中對(duì)用于移動(dòng)設(shè)備的更安全、更可靠和更方便的用戶認(rèn)證解決方案的不斷增長(zhǎng)的需求被接受并被宣傳。

預(yù)期生物測(cè)定學(xué)(biometrics)將取代密碼，特別是在移動(dòng)平臺(tái)上，因?yàn)殚L(zhǎng)密碼難以記憶并且難以在這樣的設(shè)備上打字。例如，為了改善用戶體驗(yàn)，許多移動(dòng)電話制造商已經(jīng)在它們的最近的設(shè)備中嵌入了指紋傳感器，且預(yù)期用戶將越來越多地采用生物測(cè)定學(xué)來訪問他們的設(shè)備和/或設(shè)備上的特定功能。其他類型的生物測(cè)定認(rèn)證包括虹膜識(shí)別和語音識(shí)別。可以組合多種不同類型的認(rèn)證(例如，密碼、指紋/虹膜/語音識(shí)別等)，以增加特定操作的安全性。

在行業(yè)中理解生物測(cè)定認(rèn)證的兩個(gè)障礙是認(rèn)證過程應(yīng)提供高安全水平同時(shí)仍然易于使用的要求。

例如，諸如智能電話等的電子設(shè)備的用戶要求他們的設(shè)備反復(fù)正確操作。在生物測(cè)定認(rèn)證領(lǐng)域，這以這樣一種期望顯露：如果用戶確實(shí)是設(shè)備的授權(quán)用戶，則該設(shè)備不應(yīng)拒絕生物測(cè)定認(rèn)證的嘗試，即，該設(shè)備不應(yīng)錯(cuò)誤地拒絕授權(quán)用戶。每次錯(cuò)誤拒絕只會(huì)激怒用戶，因此生物測(cè)定認(rèn)證過程的錯(cuò)誤拒絕率(FRR)應(yīng)低。

相反，生物測(cè)定認(rèn)證通常被用來保護(hù)設(shè)備內(nèi)要求某種水平的授權(quán)并且不允許未授權(quán)用戶對(duì)其進(jìn)行訪問的進(jìn)程或功能。例如，可以采用生物測(cè)定認(rèn)證來控制對(duì)設(shè)備的訪問(即，將設(shè)備從鎖定狀態(tài)解鎖)，或?yàn)橛呻娮釉O(shè)備啟動(dòng)的金融交易提供授權(quán)。因此，生物測(cè)定認(rèn)證不應(yīng)對(duì)不是設(shè)備的授權(quán)用戶的用戶進(jìn)行認(rèn)證；錯(cuò)誤接受率(FAR)也應(yīng)低。

問題是這些要求相互沖突。生物測(cè)定認(rèn)證涉及生物測(cè)定輸入數(shù)據(jù)(例如，話語(speech)、指紋圖像數(shù)據(jù)、虹膜圖像數(shù)據(jù)等)的一個(gè)或多個(gè)方面與所存儲(chǔ)的授權(quán)用戶(例如，已經(jīng)經(jīng)歷設(shè)備登記過程的用戶)所特有的生物測(cè)定數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)方面的比較。生物測(cè)定認(rèn)證算法的輸出是指示輸入數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之間的類似性水平的分?jǐn)?shù)。所使用的精確值可以任何方式定義；然而，為了方便起見，我們?cè)诒疚闹屑僭O(shè)分?jǐn)?shù)可以在值0(以指示生物測(cè)定輸入不來源于授權(quán)用戶的絕對(duì)置信度)和1(以指示生物測(cè)定輸入數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之間的完全類似性)之間變化。

實(shí)際上，即使生物測(cè)定輸入數(shù)據(jù)來源于授權(quán)用戶，生物測(cè)定輸入數(shù)據(jù)也很少或永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到值范圍的極限。因此，生物測(cè)定認(rèn)證過程的設(shè)計(jì)者通常指派預(yù)定閾值(其低于1)，在該預(yù)定閾值以上的分?jǐn)?shù)被用來指示生物測(cè)定輸入數(shù)據(jù)來自授權(quán)用戶。為了提高可靠性(即，低FRR)，設(shè)計(jì)者可能希望將此閾值設(shè)定得相對(duì)低，以使得真正的用戶不被錯(cuò)誤地拒絕。然而，低閾值增加了未授權(quán)用戶將被錯(cuò)誤地認(rèn)證的可能性，即FAR將相對(duì)高。

圖1是示出了當(dāng)閾值變化時(shí)FRR和FAR之間的此典型關(guān)系的示意圖。注意，所例示的關(guān)系是近似的，且僅意在例示所涉及的基本原理。隨著FAR降低，F(xiàn)RR增加，反之亦然。通過更改閾值來選擇FAR-FRR關(guān)系上的特定操作點(diǎn)。相對(duì)高的閾值導(dǎo)致相對(duì)低的FAR但相對(duì)高的FRR；相對(duì)低的閾值導(dǎo)致相對(duì)低的FRR但相對(duì)高的FAR。

圖1還示出了當(dāng)認(rèn)證算法的功效由于操作條件改變(例如，因?yàn)樯餃y(cè)定輸入信號(hào)中的噪聲增加，或用戶和捕獲生物測(cè)定輸入的輸入設(shè)備之間的距離增加)而降低時(shí)FAR-FRR關(guān)系的變化。將實(shí)線看作起始點(diǎn)。隨著認(rèn)證過程的性能變差，該關(guān)系在箭頭的方向上向外朝向虛線移動(dòng)。對(duì)于給定的閾值，F(xiàn)AR和FRR二者都增加。

發(fā)明內(nèi)容