基于手势特征的身份认证方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于手势特征的身份认证方法，应用于触摸屏设备中，包括步骤：将用户在触摸屏上当前输入手势与多个预先录入手势粗略对比，从而得到粗略相似度；若达到，则计算当前输入手势每个时间片的加速度、角度、距离，并逐一判断是否分别在对应时间片的预先录入手势的加速度、角度、距离的上限和下限范围内，并根据判断结果计算最终相似度；若最终相似度达到第二预设阈值，则判定为身份认证成功。本发明专利技术还公开了一种基于手势特征的身份认证系统。本发明专利技术根据用户输入手势的稳定性的不同，给出不同的密码保密等级。

【技术实现步骤摘要】
基于手势特征的身份认证方法及系统
本专利技术涉及多点触控
，尤其涉及基于手势特征的身份认证方法及系统。
技术介绍
目前，手机、电脑等电子设备已经成为人们日常生活中不可缺少的工具，手机或电脑中保存的大量的用户资料、个人信息、快捷支付功能、照片等，一旦丢失，对用户的财产及其他个人影响很大。依靠以前的数字或字母作为密码容易泄露或被破解，密码保密性不高。目前的应用多数将手势用于触摸屏设备的解锁，其通常是将手指的运动轨迹作为依据，若用户输入的轨迹与原先录入的轨迹不同，就判定为解锁失败，如果一致，就判为解锁成功。其对比单一，密码保密性也不高。另一方面，也不可以设置不同的密码保密等级。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于手势特征的身份认证方法和系统，其目的在于，根据用户手势特征进行身份验证，保密性更强，以及根据用户输入手势的稳定性的不同，给出不同的密码保密等级。为解决以上技术问题，本专利技术公开了一种基于手势特征的身份认证方法，应用于触摸屏设备中，包括步骤：将用户在触摸屏上当前输入手势与多个预先录入手势中的手指数量、和/或手指移动总距离、和/或手势输入时间进行对比，从而得到粗略相似度；若所述粗略相似度未达到第一预设阈值，则判定当前输入手势身份认证失败；若所述粗略相似度达到第一预设阈值，则获取预先计算得到的预先录入手势每个时间片的加速度的上限和下限、角度的上限和下限、距离的上限和下限；计算当前输入手势每个时间片的加速度、角度、距离，并逐一判断是否分别在预先录入手势对应时间片的加速度、角度、距离的上限和下限范围内，并根据判断结果计算最终相似度；若所述最终相似度达到第二预设阈值，则判定为当前输入手势身份认证成功，否则判定为当前输入手势身份认证失败。本专利技术还公开了一种基于手势特征的身份认证系统，应用于触摸屏设备中，包括：粗略对比模块，用于将用户在触摸屏上当前输入手势与多个预先录入手势中的手指数量、和/或手指移动总距离、和/或手势输入时间进行对比，从而得到粗略相似度；粗略判定模块，用于若所述粗略相似度未达到第一预设阈值，则判定当前输入手势身份认证失败；预先录入手势特征获取模块，用于若所述粗略相似度达到第一预设阈值，获取预先计算得到的预先录入手势每个时间片的加速度的上限和下限、角度的上限和下限、距离的上限和下限；当前输入手势特征计算模块，用于计算当前输入手势每个时间片的加速度、角度、距离，并逐一判断是否分别在对应时间片的预先录入手势的加速度、角度、距离的上限和下限范围内；相似度计算模块，用于根据所述当前输入手势特征计算模块的判断结果计算最终相似度；认证判定模块，用于若所述最终相似度达到第二预设阈值，则判定为当前输入手势身份认证成功，否则判定为当前输入手势身份认证失败。本专利技术可以应用在多点触控设备上做用户身份认证领域。如：触敏设备的解锁、文件加密身份验证、基于网络和触控设备的身份验证，采用本专利技术具有以下有益效果：1、不易泄露。数字密码和一般手势密码容易通过摄像机抓取而造成密码泄露，手形特征不能通过语言描述或者告诉其他人。2、匹配灵活。根据密码的使用场景不同而设置不同级别的匹配度，预先录入手势越稳定，其密码保护级别也越高，可以针对不同应用设置不同的密码保护级别。3、不易模仿。多根手指的运动特征取决于每根手指的长度、肌肉运动模式和手形。因此模仿其他人的手指运动具有很高难度。4、性质稳定。手形属于人体生物特征的一部分，具有稳定、不易变化的特征。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种基于手势特征的身份认证方法的流程示意图；图2是手势示意图；图3是预先录入手势特征的计算步骤的流程示意图；图4是图1中步骤S104的具体包含的步骤的流程示意图；图5是图1中步骤S105的具体包含的步骤的流程示意图；图6是图1中手势采集的具体的步骤的流程示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种基于手势特征的身份认证系统的功能框图；图8是预先录入手势特征计算模块的功能框图；图9是图7中当前输入手势特征计算模块的功能框图；图10是图7中相似度计算模块的功能框图；图11是手势采集模块的功能框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术实施例提供的一种基于手势特征的身份认证方法，如图1所示，包括步骤：S101、将用户在触摸屏上当前输入手势与多个预先录入手势中的手指数量、和/或手指移动总距离、和/或手势输入时间进行对比，从而得到粗略相似度。其中，用户在触摸屏上输入的手势可以采用多根手指，如图2所示，为采用两根手指进行移动留下A、B两条曲线。多根手指的运动特征取决于每根手指的长度、肌肉运动模式和手形。因此模仿其他人的多根手指的运动具有很高难度。本步骤主要是进行粗略对比，以减少对比时间。粗略对比主要是将手指数量、手指移动总距离、手势输入时间进行对比，在实施时，不限于以上提到的三种对比，也可以对比其中一项。粗略相似度就是根据对比的结果计算得到，具体可以是当前输入手势与多个预先录入手势的特征的比值，如果对比多个项目，可以是多个比值的加权和，例如，仅对比了当前输入手势与多个预先录入手势的手势输入时间，且比值为60％，那么粗略相似度可以为60％。S102、若所述粗略相似度未达到第一预设阈值，则判定当前输入手势身份认证失败。其中，第一预设阈值为预先设定的值，当然，其也可以是某个范围。当粗略相似度没有达到预定的值或范围时，即当前输入手势与多个预先录入手势不同之处太多，则判定当前输入手势身份认证失败。S103、若所述粗略相似度达到第一预设阈值，则获取预先计算得到的预先录入手势每个时间片的加速度的上限和下限、角度的上限和下限、距离的上限和下限。其中，预先录入手势每个时间片的加速度的上限和下限、角度的上限和下限、距离的上限和下限是预先录入手势的特征，优选采用采集预先录入手势时就计算得到并存储，以减少认证时的计算量。如图3所示，预先录入手势特征的计算步骤为，即所述预先计算得到的预先录入手势每个时间片的加速度的上限和下限、角度的上限和下限、距离的上限和下限通过以下步骤计算得到：S1031、将每个预先录入手势按照时间片划分为同等数目的手势段，其中同一手势的所有手势段对应的时间片相等。例如，预先录入手势A的时间为3秒，将其划分为30个手势段，且每个手势段对应的时间片都是100ms，而另一预先录入手势B的时间为3.3秒，也将其划分为30个手势段，那么每个手势段对应的时间片都是110ms，依次类推，将所有预先录入手势划分为30个手势段。S1032、计算每个预先录入手势在每个时间片的加速度、角度、距离。例如，计算预先录入手势A在每个100ms时间片的加速度、角度、距离，计算预先录入手势B在每个110ms时间片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于手势特征的身份认证方法，其特征在于，应用于触摸屏设备中，包括步骤：将用户在触摸屏上当前输入手势与多个预先录入手势中的手指数量、和/或手指移动总距离、和/或手势输入时间进行对比，从而得到粗略相似度；若所述粗略相似度未达到第一预设阈值，则判定当前输入手势身份认证失败；若所述粗略相似度达到第一预设阈值，则获取预先计算得到的预先录入手势每个时间片的加速度的上限和下限、角度的上限和下限、距离的上限和下限；计算当前输入手势每个时间片的加速度、角度、距离，并逐一判断是否分别在预先录入手势对应时间片的加速度、角度、距离的上限和下限范围内，并根据判断结果计算最终相似度；若所述最终相似度达到第二预设阈值，则判定为当前输入手势身份认证成功，否则判定为当前输入手势身份认证失败。

【技术特征摘要】
1.一种基于手势特征的身份认证方法，其特征在于，应用于触摸屏设备中，包括步骤：将用户在触摸屏上当前输入手势与多个预先录入手势中的手指数量、和/或手指移动总距离、和/或手势输入时间进行对比，从而得到粗略相似度；若所述粗略相似度未达到第一预设阈值，则判定当前输入手势身份认证失败；若所述粗略相似度达到第一预设阈值，则获取预先计算得到的预先录入手势每个时间片的加速度的上限和下限、角度的上限和下限、距离的上限和下限；计算当前输入手势每个时间片的加速度、角度、距离，并逐一判断是否分别在预先录入手势对应时间片的加速度、角度、距离的上限和下限范围内，并根据判断结果计算最终相似度；若所述最终相似度达到第二预设阈值，则判定为当前输入手势身份认证成功，否则判定为当前输入手势身份认证失败。2.如权利要求1所述的基于手势特征的身份认证方法，其特征在于，所述预先计算得到的预先录入手势每个时间片的加速度的上限和下限、角度的上限和下限、距离的上限和下限通过以下步骤计算得到：将每个预先录入手势按照时间片划分为同等数目的手势段，其中同一手势的所有手势段对应的时间片相等；计算每个预先录入手势在每个时间片的加速度、角度、距离；将所有预先录入手势在相应时间片的加速度的最大值和最小值、角度的最大值和最小值、距离的最大值和最小值分别作为预先录入手势在对应时间片的加速度的上限和下限、角度的上限和下限、距离的上限和下限。3.如权利要求2所述的基于手势特征的身份认证方法，其特征在于，所述计算当前输入手势每个时间片的加速度、角度、距离，并逐一判断是否分别在对应时间片的预先录入手势的加速度、角度、距离的上限和下限范围内具体包括步骤：将当前输入手势按照时间片划分为与预先录入手势同等数目的手势段，其中当前输入手势的所有手势段对应的时间片相等；计算当前输入手势在每个时间片的加速度、角度、距离；逐一判断当前输入手势每个时间片的加速度、角度、距离是否分别在预先录入手势在对应时间片的加速度上限和下限之间、角度上限和下限之间、距离的上限和下限之间。4.如权利要求3所述的基于手势特征的身份认证方法，其特征在于，所述根据判断结果计算最终相似度具体包括步骤：若当前输入手势的一个时间片的加速度在预先录入手势对应时间片的加速度上限和下限之间、或角度在预先录入手势对应时间片的角度上限和下限之间、或距离在预先录入手势对应时间片的距离的上限和下限之间，判断为当前输入手势在当前时间片与预先录入手势匹配，并将匹配个数加一；待所有时间片的加速度、角度、距离判断结束，统计总的匹配个数，并将总的匹配个数与总判断次数的比值作为最终相似度。5.如权利要求1所述的基于手势特征的身份认证方法，其特征在于，所述预先录入手势通过以下步骤得到：采集用户在触摸屏上使用多根手指输入的手势；若此次输入的手势为第一次输入，则判断此次输入的手势是否有效，若是，将此次输入的手势存储，若否，重新采集手势；若此次输入的手势不是第一次输入，则计算此次输入的手势与前一次输入的手势的相似度；若此次输入的手势与前一次输入的手势的相似度大于第三预设阈值时，将此次输入的手势存储，否则重新采集手势；重复执行以上步骤，直至存储的手势达到预设数目，其中，所述存储的手势为所述预先录入手势。6.一种基于手势特征的身份认证系统，其特征在于，应用于触摸屏设备中，包括：粗略对比模块，用于将用户在触摸屏上当前输入手势与多个预先录入手势中的手指数量、和/或手指移动总距离、和/或手势输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44