傳輸至計(jì)算模塊 和模板庫模塊。用戶作出手勢(shì)的同時(shí)需要將一根手指與手機(jī)屏幕保持接觸，直至手勢(shì)做完 之后，才將手指拿開。
[0034] S2.計(jì)算模塊分別將處理過的、每個(gè)傳感器得到的三次原始樣本，進(jìn)行兩兩之間的 匹配，通過全局序列對(duì)齊算法計(jì)算每次匹配后的結(jié)果，再取三個(gè)結(jié)果的平均值，得到每個(gè)傳 感器的原始匹配分?jǐn)?shù)，并將每個(gè)傳感器的原始匹配分?jǐn)?shù)傳輸至模板庫模塊中存儲(chǔ)。所述每 個(gè)傳感器采集到的用戶手勢(shì)信息以時(shí)間序列的方式存儲(chǔ)并計(jì)算，例如加速度傳感器，三次 原始樣本兩兩匹配，通過全局序列對(duì)齊算法計(jì)算每次匹配后的結(jié)果；當(dāng)兩次原始樣本進(jìn)行 匹配的時(shí)候，在X軸、Y軸、Z軸上，相同軸之間分別進(jìn)行匹配，將得到每個(gè)軸得到的三個(gè)匹配 4-汽 4- Λ 結(jié)果進(jìn)行平均，Β卩（Α 1)2，A 1)3，Α 2,3);然后再將三個(gè)值取平均，得到物^.Μ二二μτ 為加速度傳感器的原始匹配分?jǐn)?shù)。同理，經(jīng)過計(jì)算得到方向傳感器的匹配分?jǐn)?shù)。
[0035] S3.用戶再次做出三次同樣的手勢(shì)（與原始樣本相同）信息作為評(píng)估樣本，加速度 傳感器和方向傳感器分別獲取每次評(píng)估樣本，經(jīng)過預(yù)處理模塊處理后，傳輸至計(jì)算模塊。用 戶作出手勢(shì)的同時(shí)需要將一根手指與手機(jī)屏幕保持接觸。評(píng)估樣本是為了獲取更貼近真實(shí) 用戶的判定閾值。
[0036] S4.計(jì)算模塊將每個(gè)傳感器每次獲取的評(píng)估樣本，分別與模板庫模塊中該傳感器 對(duì)應(yīng)的三個(gè)原始樣本通過全局序列對(duì)齊算法計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果取平均值，得到每個(gè)傳感器 每次的評(píng)估匹配分?jǐn)?shù)，具體計(jì)算方式和S2中原理相同。將每個(gè)傳感器每次的評(píng)估匹配分?jǐn)?shù) 除以該傳感器的原始匹配分?jǐn)?shù)，三個(gè)評(píng)估樣本中，得到的最大值作為該傳感器的閥值。 [0037] S5.當(dāng)用戶使用手機(jī)作出一次手勢(shì)進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，加速度傳感器和方向傳感器分別 獲取驗(yàn)證手勢(shì)信息，經(jīng)過預(yù)處理模塊處理后，傳給計(jì)算模塊。計(jì)算模塊將每個(gè)傳感器得到的 驗(yàn)證手勢(shì)信息，分別與三個(gè)原始樣本通過全局序列對(duì)齊算法計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果取平均值，具 體計(jì)算方式和S2中原理相同；得到每個(gè)傳感器的驗(yàn)證匹配分?jǐn)?shù)除以該傳感器的原始匹配分 數(shù)，得到的值與該傳感器的閥值比較，當(dāng)每個(gè)得到的值都不小于對(duì)應(yīng)傳感器的閥值時(shí)，用戶 驗(yàn)證用過;如果是有一個(gè)得到的值小于對(duì)應(yīng)傳感器的閥值，則用戶不能通過驗(yàn)證。
[0038] 上述步驟中，S1和S2可以看做登記注冊(cè)階段，S3和S4可以看做評(píng)估階段，S5可以看 做用戶的使用階段。
[0039] 由于用戶手勢(shì)分為三種，分別為用戶手持手機(jī)翻轉(zhuǎn)搖晃的動(dòng)作、用戶手持手機(jī)進(jìn) 行空中簽名的動(dòng)作以及用戶手持手機(jī)進(jìn)行接電話的動(dòng)作。因此在登記注冊(cè)階段，用戶將三 種手勢(shì)信息分別作為原始樣本存入模板庫模塊，同時(shí)按照步驟S1和S2計(jì)算出每種手勢(shì)下， 每個(gè)傳感器的原始匹配分?jǐn)?shù)。然后用戶再將三種手勢(shì)作為評(píng)估樣本，根據(jù)步驟S3和S4計(jì)算 每種手勢(shì)下，每個(gè)傳感器的閥值。在步驟S5階段，用戶實(shí)際使用時(shí)，至少選擇其中一種手勢(shì) 進(jìn)行驗(yàn)證。
[0040] 用戶還可以根據(jù)不同的使用情況，選擇不同的手勢(shì)進(jìn)行驗(yàn)證，例如，用戶手持手機(jī) 翻轉(zhuǎn)搖晃的動(dòng)作，用于平時(shí)玩手機(jī)的情況;用戶手持手機(jī)進(jìn)行空中簽名的動(dòng)作，用于手機(jī)支 付的情況；用戶手持手機(jī)進(jìn)行接電話的動(dòng)作用于接聽電話的情況;能夠更加方便的進(jìn)行用 戶的實(shí)時(shí)驗(yàn)證，并且安全可靠。
[0041] 本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離 本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，包括： 加速度傳感器，用于記錄用戶手勢(shì)在移動(dòng)過程中的實(shí)時(shí)加速度信息； 方向傳感器，用于記錄用戶手勢(shì)在移動(dòng)過程中的方位角度信息； 預(yù)處理模塊，對(duì)加速度傳感器和方向傳感器中記錄的用戶手勢(shì)的信息進(jìn)行濾波去噪和 等頻率米樣； 計(jì)算模塊，通過全局序列對(duì)齊算法分別計(jì)算加速度信息和方位角度信息的匹配分?jǐn)?shù)， 通過匹配分?jǐn)?shù)和用戶做出的同樣手勢(shì)信息計(jì)算出閥值，并將需要驗(yàn)證的用戶手勢(shì)信息與閥 值相比較； 模板庫模塊，用于存儲(chǔ)所有用戶手勢(shì)的原始樣本，以及存儲(chǔ)計(jì)算模塊算出的匹配分?jǐn)?shù) 和閥值。2. 如權(quán)利要求1所述的手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于:所述用戶 手勢(shì)分為三種，分別為用戶手持手機(jī)翻轉(zhuǎn)搖晃的動(dòng)作、用戶手持手機(jī)進(jìn)行空中簽名的動(dòng)作 以及用戶手持手機(jī)進(jìn)行接電話的動(dòng)作。3. 如權(quán)利要求1所述的手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于:所述用戶 手持手機(jī)重復(fù)作出三次相同的手勢(shì)，加速度傳感器和方向傳感器分別獲取每一次用戶手勢(shì) 信息作為原始樣本。4. 如權(quán)利要求1所述的手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于:所述預(yù)處 理模塊包括用于濾波去噪的低通巴特沃斯濾波器，還包括重采樣恢復(fù)等頻率采樣的采樣模 塊。5. -種基于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證方法，其特征在 于，包括如下步驟：51. 用戶手持手機(jī)重復(fù)作出三次相同的手勢(shì)，加速度傳感器和方向傳感器分別獲取每 一次用戶手勢(shì)信息作為原始樣本，經(jīng)過預(yù)處理模塊處理后，傳輸至計(jì)算模塊和模板庫模塊；52. 計(jì)算模塊分別將每個(gè)傳感器得到的三次原始樣本，進(jìn)行兩兩之間匹配，通過全局序 列對(duì)齊算法計(jì)算每次匹配后的結(jié)果，再取三個(gè)結(jié)果的平均值，得到每個(gè)傳感器的原始匹配 分?jǐn)?shù)，并將每個(gè)傳感器的原始匹配分?jǐn)?shù)傳輸至模板庫模塊；53. 用戶再次做出三次同樣手勢(shì)信息作為評(píng)估樣本，加速度傳感器和方向傳感器分別 獲取每次評(píng)估樣本，經(jīng)過預(yù)處理模塊處理后，傳輸至計(jì)算模塊；54. 計(jì)算模塊將每個(gè)傳感器每次獲取的評(píng)估樣本，分別與模板庫模塊中該傳感器對(duì)應(yīng) 的三個(gè)原始樣本通過全局序列對(duì)齊算法計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果取平均值，得到每個(gè)傳感器每次 的評(píng)估匹配分?jǐn)?shù)，將每個(gè)傳感器每次的評(píng)估匹配分?jǐn)?shù)除以該傳感器的原始匹配分?jǐn)?shù)，得到 的最大值作為該傳感器的閥值；55. 當(dāng)用戶使用手機(jī)作出一次手勢(shì)進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，加速度傳感器和方向傳感器分別獲取 驗(yàn)證手勢(shì)信息，經(jīng)過預(yù)處理模塊處理后，計(jì)算模塊將每個(gè)傳感器得到的驗(yàn)證手勢(shì)信息，分別 與三個(gè)原始樣本通過全局序列對(duì)齊算法計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果取平均值，得到每個(gè)傳感器的驗(yàn) 證匹配分?jǐn)?shù)，再除以該傳感器的原始匹配分?jǐn)?shù)，得到的值與該傳感器的閥值比較，當(dāng)每個(gè)得 到的值都不小于對(duì)應(yīng)傳感器的閥值時(shí)，用戶驗(yàn)證用過。6. 如權(quán)利要求5所述的手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證方法，其特征在于:所述每個(gè) 傳感器采集到的用戶手勢(shì)信息以時(shí)間序列的方式存儲(chǔ)并計(jì)算，所述全局序列對(duì)齊算法是在 明確定義的矩陣基礎(chǔ)上，對(duì)于長度不等的時(shí)間序列得到最好的對(duì)齊結(jié)果。7. 如權(quán)利要求5所述的手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證方法，其特征在于:所述用戶 手勢(shì)分為三種，分別為用戶手持手機(jī)翻轉(zhuǎn)搖晃的動(dòng)作、用戶手持手機(jī)進(jìn)行空中簽名的動(dòng)作 以及用戶手持手機(jī)進(jìn)行接電話的動(dòng)作。8. 如權(quán)利要求7所述的手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證方法，其特征在于:所述用戶 作出手勢(shì)的同時(shí)需要將一根手指與手機(jī)屏幕保持接觸。9. 如權(quán)利要求7所述的手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證方法，其特征在于:所述用戶 將三種手勢(shì)信息分別作為原始樣本存入模板庫模塊，兩個(gè)傳感器再分別采集每種手勢(shì)信息 作為評(píng)估樣本，通過計(jì)算得到每種手勢(shì)的閥值，用戶根據(jù)實(shí)際使用情況，至少選擇其中一種 手勢(shì)進(jìn)行驗(yàn)證。
【專利摘要】一種手機(jī)上基于傳感器的手勢(shì)身份認(rèn)證系統(tǒng)及方法，涉及手機(jī)上基于傳感器的身份認(rèn)證領(lǐng)域，包括加速度傳感器，記錄用戶手勢(shì)在移動(dòng)過程中的實(shí)時(shí)加速度信息；方向傳感器，記錄用戶手勢(shì)在移動(dòng)過程中的方位角度信息；預(yù)處理模塊，對(duì)加速度傳感器和方向傳感器中記錄的信息進(jìn)行濾波去噪和等頻率采樣；計(jì)算模塊，通過全局序列對(duì)齊算法分別計(jì)算加速度信息和方位角度信息的匹配分?jǐn)?shù)，通過匹配分?jǐn)?shù)和用戶再次做出的手勢(shì)信息計(jì)算出閥值，并將之后每次輸入的用戶手勢(shì)信息與閥值相比較；模板庫模塊，存儲(chǔ)所有用戶手勢(shì)的原始樣本，以及存儲(chǔ)計(jì)算模塊算出的匹配分?jǐn)?shù)和閥值。本發(fā)明無需額外設(shè)備作為支撐，受環(huán)境影響因素小，在手機(jī)上安全便捷的進(jìn)行用戶的身份認(rèn)證。
【IPC分類】H04M1/725, H04M1/67
【公開號(hào)】CN105530357
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510881484
【發(fā)明人】鄭建彬, 李永強(qiáng), 詹恩奇, 汪陽, 袁紅, 鄧建清, 張小峰, 張輝, 代杰
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué), 中船重工環(huán)境工程有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日