一种基于唇部运动和语音融合的身份认证方法技术

本发明专利技术所涉及的基于唇部运动和语音融合的身份认证方法，解决了现有单模态身份认证技术的缺陷，通过利用用户说话时的唇部运动和声音构建多模态身份认证系统，可以为用户提供更加安全、可靠、高效的保护。利用智能手机上的音频设备同时感知说话人的唇部运动和声音，并将这两种生物特征进行融合，利用从信号中提取出的特征来判别用户身份的合法性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于唇部运动和语音融合的身份认证方法
本专利技术属于身份认证和生物特征领域，特别涉及一种基于唇部运动和语音融合的身份认证方法。
技术介绍
随着网络和通信技术的飞速发展，电子信息的安全性也变得越来越突出，人们对高可靠的身份认证技术的需求也日益增长。传统的身份认证系统使用密码、口令、智能卡、证件等基于知识和信任物的认证方式，其安全性受到威胁，存在丢失、被盗用和复制等诸多问题。由于人的生物特征的唯一性，并且有着随身携带、不易丢失等优点，所以基于生物特征的认证技术已经成为替代传统身份认证方式的最佳方案，并且已经成为当前研究领域重要的课题。基于生物特征的身份认证技术，简单地说就是利用人体所固有的生物特征进行个人身份认证的技术。生物特征可以分为两类：生理特征和行为特征。生理特征是与生俱来的，多为先天性的(如指纹、虹膜、人脸等)；而行为特征则是习惯使然的，是人体行动时表现出的特征，多为后天性的(如笔迹、步态等)。然而，基于单一的生物特征的认证系统在实际应用中存在着鲁棒性不强、准确率不高、稳定性差和安全性弱等缺点。因此，生物特征领域出现了一种新方向，即多种生物特征融合。基于多生物特征融合的身份认本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于唇部运动和语音融合的身份认证方法，其特征在于，包括以下步骤：信号采集：利用智能手机的麦克风捕获用户的说话声音和扬声器发射的近超声波经唇部反射后的信号；信号分离：将采集的信号拷贝为两份，其中一份用于获取唇部运动估计，另一份用于获取语音信号；信号融合：唇部运动估计和语音信号进行融合；特征提取：分割用户说话的片段，并对该片段信号进行特征提取，并构件用户模型；决策：用户在进行认证时，输入注册口令，系统利用构建好的模型进行比对，得出判决结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于唇部运动和语音融合的身份认证方法，其特征在于，包括以下步骤：信号采集：利用智能手机的麦克风捕获用户的说话声音和扬声器发射的近超声波经唇部反射后的信号；信号分离：将采集的信号拷贝为两份，其中一份用于获取唇部运动估计，另一份用于获取语音信号；信号融合：唇部运动估计和语音信号进行融合；特征提取：分割用户说话的片段，并对该片段信号进行特征提取，并构件用户模型；决策：用户在进行认证时，输入注册口令，系统利用构建好的模型进行比对，得出判决结果。2.根据权利要求1所述的基于唇部运动和语音融合的身份认证方法，其特征在于：所述信号分离中，唇部运动估计的过程具体如下：将其中一份采集的信号分别乘以发射信号的同相分量cos(2πft)和正交分量-sin(2πft)；将得到的两个信号通过一个截止频率为40Hz的低通滤波器，获得包含有唇部运动信息的同相信号和正交信号；消除信号中的干扰，得到唇部运动估计。3.根据权利要求2所述的基于唇部运动和语音融合的身份认证方法，其特征在于：消除信号中的干扰具体过程如下：将同相信号看作是由Is(t)和Id(t)这两部分的和构成，Is(t)和Id(t)分别表示由周围静止物体和说话人唇部反射的信号的叠加，Is(t)是一个在小范围内缓慢波动的信号；首先过滤信号中的直流分量；然后利用MMSE(最小均方误差)算法最终消除Is(t)，最后得到处理之后的近似同相信号；正交信号的干扰消除与同相信号类似，再将本权利要求项中处理后的同相信号和正交信号分别作为一个复信号的虚部和实部重新组合，并求该组合后的复信号的能量以消除系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨靖骁，王骞，陈艳姣，周满，王河钰，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42