一种基于虚拟现实头盔脑纹采集的安全认证系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于脑纹采集的安全认证系统及方法，该系统包括：数据接入模块、脑纹生成模块及安全认证模块；数据接入模块根据预设的脑纹本地数据库，产生与用户身份信息对应的第一脑纹特征参数；脑纹生成模块获取用户在音视频信号的刺激下产生的第二脑纹特征参数；安全认证模块将第一脑纹特征参数与第二脑纹特征参数进行比对，根据比对结果对用户身份进行识别和安全认证，解决了现有技术中目前并没有一种基于脑纹采集的安全认证系统的问题，具有脑纹密码不容易被盗窃、不容易被复制和滥用的优点，在极端情况下，如果脑纹密码泄露，用户可以方便的重置脑纹密码。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安全认证领域，特别涉及一种基于虚拟现实头盔脑纹采集的安全认证系统。
技术介绍
脑电波(ElectroEncephaloGram，EEG)是一种非线性的随机信号，以周期、振幅和相位作为构成其波形的基本因素，是在人的头部表面安放探查电极，记录的成对电极间的电位差变化。经过神经科学家的研究证实，大脑中至少有四个不同的脑电波：“α”(阿尔法)脑电波，其频率为8-12Hz，“β”(贝塔)脑电波，其频率为14—100Hz，“θ”(西塔)脑电波，其频率4-8Hz，“δ”(德尔塔)脑电波，其频率为0.5-4Hz。脑电波的活动(activity)是指EEG的波或者波的连续(例如β活动、α活动等)；脑电波的节律(rhythm)是指由大致恒定周期的波所构成的脑电活动(例如β节律、α节律、棘节律等)；复合波(complex)则被界定为,具有特征性的波形、或者反复出现相当恒定的波形,与背景活动有区别的2个或2个以上的波相连续(例如棘慢综合波、尖慢综合波、K复合波等)。脑纹是测得的脑电波信号的特征，不同人的大脑对某一特定事物会有不同的反应，从而产生出不同特征的脑电波，通过脑电波的外在表现特征，可以作为特定人或特定事物的识别依据。脑电波对特定事物的反应是独一无二的，每个人都不尽相同，它被科学家简称为“脑纹”。如果将这种反应作为唯一的密码来进行验证，其加密效果是非常难以破解的。目前的安全认证系统主要采用数字密码认证、图片密码认证或生物特征识别认证。其中，生物特征识别方法有：指纹识别、人脸识别、虹膜识别、声音识别、手形识别、掌纹识别、签名识别、步态识别等。各种生物特征识别方法中，指纹识别应用最为广泛。指纹是指手指正面皮肤上凹凸不平的纹路。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分，但是它却蕴涵了大量的信息。这些手指皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上是各不相同的，在信息处理中我们将它们称之为“特征”，这些特征对每个手指都是不同的。而且，人的指纹特征是与生俱来的，在出生6个月后即基本形成，此后，指纹的纹线类型、结构、统计特征的总体分布等就不再发生明显变化。依靠指纹特征唯一性特点，我们就可以把一个人与他的指纹对应起来，通过比较他的指纹特征和预先保存的指纹特征，就可以验证他的真实身份。相比于指纹，脑纹具有多种动态特征。脑纹可以用作识别恐怖分子或其他危险分子的方法，通过向他出示以前熟悉的特定书面文件或图像(如训练营或手册)时测量他的“脑纹”。脑纹还可以用于身份识别，与指纹、虹膜一样，可应用于众多安全认证场合。在识别个人身份方面，脑纹具备一些指纹没有的潜在优势。例如，如果某人的指纹被窃，他基本就没有挽回的余地了，因为指纹是“不可撤销的”。指纹用作安全认证存在盗用和失效的可能。当手指因天气干燥等原因脱皮时，导致识别异常。当指纹被印模后，容易被滥用。在安全措施一向以严密著称的美国，就曾发生超过600万用户指纹泄漏的事件。而脑纹则不同，它是可以撤销的。如果发生极个别的情况，黑客真的设法从授权用户那里盗取“脑纹”，授权用户也能重新设置“脑纹”。脑纹还可以用来识别一个人的“认知特征”，迅速评估访问者的精神状态。从而判断访问者的认知状态、精神状态是否正常、能否让访问者进入系统。例如，如果一名空中交通管制员太过疲劳，或注意力比较分散，即使他的身份验证成功，他也无法进入系统。如果一名飞行员进入系统前精神状态良好，飞行过程中出现异常，则飞行员头盔中的脑纹采集装置监测到异常脑纹以后，可以发送告警信息到地面站，以便采取补救措施。虽然脑纹具有安全认证方面具有很多优势，但目前并没有一种基于脑纹采集的安全认证系统及方法。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供了一种基于脑纹采集的安全认证系统及方法。本专利技术提供了一种基于脑纹采集的安全认证系统，包括：数据接入模块，用于接收用户身份信息的输入，结合预设的脑纹本地数据库，产生与用户身份信息对应的第一脑纹特征参数，所述脑纹本地数据库中存储有若干个用户身份信息及与所述用户身份信息对应的脑纹特征参数；脑纹生成模块，用于获取用户在音视频信号的刺激下产生的脑电波数字信号，对所述脑电波数字信号进行特征提取和分析，得到第二脑纹特征参数；安全认证模块，用于将第一脑纹特征参数与第二脑纹特征参数进行比对，根据比对结果对用户身份进行识别和安全认证。本专利技术还提供了一种基于脑纹采集的安全认证方法，包括以下步骤：接收用户身份信息的输入，结合预设的脑纹本地数据库，产生与用户身份信息对应的第一脑纹特征参数，所述脑纹本地数据库中存储有若干个用户身份信息及与所述用户身份信息对应的脑纹特征参数；获取用户在音视频信号的刺激下产生的脑电波数字信号，对所述脑电波数字信号进行特征提取和分析，得到第二脑纹特征参数；将第一脑纹特征参数与第二脑纹特征参数进行比对，根据比对结果对用户身份进行识别和安全认证。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例中数据接入模块根据预设的脑纹本地数据库，产生与用户身份信息对应的第一脑纹特征参数；脑纹生成模块获取用户在音视频信号的刺激下产生的第二脑纹特征参数；安全认证模块将第一脑纹特征参数与第二脑纹特征参数进行比对，根据比对结果对用户身份进行识别和安全认证，解决了现有技术中目前并没有一种基于脑纹采集的安全认证系统的问题，具有脑纹密码不容易被盗窃、不容易被复制和滥用的优点，在极端情况下，如果脑纹密码泄露，用户可以方便的重置脑纹密码。附图说明图1是本专利技术装置实施例的基于脑纹采集的安全认证系统的结构框图；图2是本专利技术装置实施例脑电波采集子模块采集到的一定时间间隔内脑电波模拟信号的示意图图3是本专利技术装置实施例中虚拟现实头盔一个实例的结构框图；图4是本专利技术装置实施例中基于脑纹采集的安全认证系统中脑纹的脑纹生成模块和批式处理模块与其它模块的交互示意图；图5是本专利技术装置实施例基于脑纹采集的安全认证系统的示意图；图6是本专利技术方法实施例的基于脑纹采集的安全认证方法的流程图。具体实施方式为了解决现有技术目前并没有一种基于脑纹采集的安全认证系统及方法的问题，本专利技术提供了一种基于脑纹采集的安全认证系统及方法，以下结合附图以及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。根据本专利技术的装置实施例，提供了一种基于脑纹采集的安全认证系统，图1是本专利技术装置实施例的基于脑纹采集的安全认证系统的结构示意图，如图1所示，根据本专利技术装置实施例的基于脑纹采集的安全认证系统包括：数据接入模块110、脑纹生成模块120、及安全认证模块130，以下对本专利技术装置实施例的各个模块进行详细的说明。具体地，数据接入模块110，用于接收用户身份信息的输入，结合预设的脑纹本地数据库，产生与用户身份信息对应的第一脑纹特征参数，所述脑纹本地数据库中存储有若干个用户身份信息及与所述用户身份信息对应的脑纹特征参数。在本专利技术装置实施例中数据接入模块110可以选用各种终端，例如电脑等。数据接入模块110，还用于在新增用户模式下，当接收到新增用户身份信息的输入时，触发所述脑纹生成模块。脑纹生成模块120，用于获取用户在音视频信号的刺激下产生的脑电波数字信号，对所述脑电波数字信号进行特征提取和分析，得到第二脑纹特征参数。所述脑纹生成模块120，还用于在新增用户模式下，接收到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于脑纹采集的安全认证系统，其特征在于，包括：数据接入模块，用于接收用户身份信息的输入，结合预设的脑纹本地数据库，产生与用户身份信息对应的第一脑纹特征参数，所述脑纹本地数据库中存储有若干个用户身份信息及与所述用户身份信息对应的脑纹特征参数；脑纹生成模块，用于获取所述用户在音视频信号的刺激下产生的脑电波数字信号，对所述脑电波数字信号进行特征提取和分析，得到第二脑纹特征参数；安全认证模块，用于将第一脑纹特征参数与第二脑纹特征参数进行比对，根据比对结果对用户身份进行识别和安全认证。

【技术特征摘要】
1.一种基于脑纹采集的安全认证系统，其特征在于，包括：数据接入模块，用于接收用户身份信息的输入，结合预设的脑纹本地数据库，产生与用户身份信息对应的第一脑纹特征参数，所述脑纹本地数据库中存储有若干个用户身份信息及与所述用户身份信息对应的脑纹特征参数；脑纹生成模块，用于获取所述用户在音视频信号的刺激下产生的脑电波数字信号，对所述脑电波数字信号进行特征提取和分析，得到第二脑纹特征参数；安全认证模块，用于将第一脑纹特征参数与第二脑纹特征参数进行比对，根据比对结果对用户身份进行识别和安全认证。2.如权利要求1所述的安全认证系统，其特征在于，数据接入模块，还用于在新增用户模式下，当接收到新增用户身份信息的输入时，触发所述脑纹生成模块；所述脑纹生成模块，还用于获取新增用户在音音视频信号的刺激下产生的脑电波数字信号，对所述脑电波数字信号进行特征提取和分析，得到新增脑纹特征参数，将所述新增脑纹特征参数与新增用户身份信息关联后存储在脑纹本地数据库中。3.如权利要求1或2所述的安全认证系统，其特征在于，所述脑纹生成模块包括脑电波采集子模块、脑电波特征提取子模块、以及脑纹分析子模块；所述脑电波采集子模块，用于获取用户在音视频信号的刺激下产生的脑电波模拟信号，并将所述脑电波模拟信号放大、滤波、模数转换得到脑电波数字信号；所述脑电波特征提取子模块，用于根据从所述脑纹本地数据库中调取的脑纹特征参数，对所述脑电波数字信号进行特征提取得到包含有脑纹特征参数的脑电波数字信号；所述脑纹分析子模块，用于对所述包含有脑纹特征参数的脑电波数字信号进行分析处理，得到脑纹特征参数，所述脑纹特征参数与从脑纹本地数据库中调取的用户身份信息进行关联后得到与用户对应的脑纹特征参数，并根据预设的正常脑纹特征参数判断所述与用户对应的脑纹特征参数正常还是异常，若正常，则所述与用户对应的脑纹特征参数即为第二脑纹特征参数，将所述第二脑纹特征参数发送至所述安全认证模块；若异常，则将与用户对应的脑纹特征参数发送至预设的异常脑纹信息接口中。4.如权利要求1或2所述的安全认证系统，其特征在于，所述安全认证系统还包括脑纹批式处理模块、脑纹特征与身份信息云端数据库模块：所述脑电波特征提取子模块，还用于在所述脑电波采集子模块采集的脑电波数字信号中截取部分数据，进行压缩并输出至所述脑纹批式处理模块；所述脑纹批式处理模块，用于对接收到的同一用户的批量的脑电波数字信号进行聚类和处理，得到该用户的新的脑纹特征参数；所述脑纹特征与身份信息云端数据库模块，用于接收所述新的脑纹特征参数，并反馈至脑纹本地数据库中，使所述脑纹本地数据库对该用户对应的脑纹特征参数进行更新。5.如权利要求4所述的安全认证系统，其特征在于，所述脑纹批式处理模块包括脑电波聚类子模块、脑电波特征提取与增强子模块；所述脑电波聚类子模块，用于对接收到的同一用户的批量的脑电波数字信号进行聚类，得到脑电波参数聚类结果；所述脑电波特征提取与增强子模块，用于基于脑电波已知特征和脑电波参数之间的隐含关联关系，根据脑电波参数聚类结果得到新的脑纹特征参数。6.如权利要求1或2所述的安全认证系统，其特征在于，所述安全认证模块包括比对子模块、身份识别子模块、及安全认证子模块；所述比对子模块，用于将第一脑纹特征参数与第二脑纹特征参数进行比对，得到比对结果；所述身份识别子模块，用于根据比对结果，判断用户身份是授权用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂吉，袁柳，吕博，李阳阳，贾月，谢海永，廖勇，杨阳朝，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11