通过眼动追踪的被动的基于情感和知识认证制造技术

用于根据被动的基于情感和知识认证来认证用户的方法、系统和装置，包括编码在计算机存储介质上的计算机程序。在一方面，方法包括：当用户观看设备的图形用户界面GUI时，利用相机拍摄与所述用户的眼动和眼动力学相关联的数据；基于所拍摄的数据确定所述用户的基于情感和知识认证签名；基于所述基于情感和知识认证签名和与所述用户相关联的基于情感和知识认证模板之间的比较，认证所述用户；和授权对应用功能子集的访问。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过眼动追踪的被动的基于情感和知识认证
技术介绍
本公开通常涉及生物认证，更具体地，涉及用于通过眼动(eyemovement)追踪的被动的基于情感和知识认证(AKBA)的系统和方法。生物系统可用于认证个人的身份，以确定是授权还是拒绝对某些资产或资源访问。例如，生物安全系统可以使用相机基于个人的独特物理属性来识别个人。例如在注册过程中从个人拍摄的生物特征数据可以存储为模板，用于以后验证个人的身份。
技术实现思路
本公开的实施方式通常涉及使用生物特征签名的被动的(passive)基于情感和知识认证(AKBA)。更具体地，实施方式涉及当用户观看设备的图形用户界面(GUI)时拍摄与该用户的眼动力学相关联的数据。基于所拍摄的数据确定该用户的基于情感和知识认证签名。该基于情感和知识认证签名用于认证该用户，以使得该用户能够使用服务。在一个实施方式中，用户是根据被动的基于情感和知识认证来认证的，认证所述用户的方法由一个或多个处理器执行，并且该方法具有以下步骤：当所述用户观看设备的图形用户界面GUI时，利用相机拍摄与所述用户的眼动和眼动力学相关联的数据；基于所拍摄的数据确定所述用户的基于情感和知识认证签名；基于所述基于情感和知识认证签名和与所述用户相关联的基于情感和知识认证模板之间的比较，认证所述用户；以及授权对应用功能子集的访问。可以实施本公开中描述的主题的特定实施方式，以便实现以下优点中的一个或多个。可以说，人的真实身份与他或她的真实记忆、好恶、以及其他特定于人的生活经历和他们所认同的个性特征相符。这种内在的身份不会随着一个人的外表改变而改变，从而提供优于传统生物特征的明显优势，传统生物特征仅依赖于空间有限模式(例如在指尖或虹膜中发现的那些)的物理特征。欺骗内在特质也更加困难，甚至是不可能的。然而，推断上述信息对用户友并不友好。知识发现部分，也称为KBA，既耗时又冗长。情感成分的推导就更复杂了。在这项工作中，我们针对AKBA利用当用户呈现有以特定情感效价和记忆相关性(或缺乏记忆相关性)预编程的视觉刺激时自然调制的眼动力学。应当理解，根据本公开的方法可以包括本文描述的方面和特征的任何组合。也就是说，根据本公开的方法不限于本文中具体描述的方面和特征的组合，而是还可以包括所提供的方面和特征的任何组合。在附图和以下描述中阐述了本公开的一个或多个实施方式的细节。根据具体实施方式、权利要求书和附图，本公开的其他特征和优点将变得明显。附图说明图1是示出根据本公开一些实施方式的用于被动的基于情感和知识生物认证(AKBA)系统的示例性设备的框图。图2是根据本公开一些实施方式的用于执行被动的AKBA系统的示例性环境。图3是根据本公开一些实施方式的用于执行被动的AKBA的示例性系统。图4是示出根据本公开一些实施方式的用于执行被动的AKBA的示例性方法的流程图。图5是根据本公开一些实施方式的被用来执行本公开的实施方式的计算设备和移动计算设备的示例。具体实施方式本公开的实施方式通常涉及拍摄用于生物特征认证的被动的AKBA签名。更具体地，本公开的实施方式涉及部署在设备(例如，移动设备、一体机(kiosk)等)内的生物特征认证系统，其使用一个或多个相机来拍摄包含用户的眼动和其他眼动力学的信息。生物特征认证系统可以使用这些信息来认证用户。该设备基于认证提供对服务的访问。认证允许用户向例如Web应用确认他或她的身份。各种生物特征识别/认证系统基于拍摄一个或多个图像，该一个或多个图像随后与在注册过程中拍摄的模板图像进行比较或参考该模板图像进行分析。例如，使用面部识别的生物特征认证系统可能要求注册用户在注册过程中摆姿势以拍摄他们面部的一个或多个图像。在注册过程中拍摄的图像，或者更常见地，从拍摄的图像导出的独特特征，被称为注册模板，并且可以存储在生物特征认证系统可访问的存储设备上。在运行时，用户的面部图像可以被拍摄并与一个或多个面部模板进行比较，以确定用户是否被认证通过。基于情感和知识认证是基于个人具有的知识和/或情感特征的。为了验证用户，KBA系统可以基于用户正在使用的数据源内的信息(即，动态KBA)或基于从用户收集的信息(即，静态KBA)向用户提出一系列问题。KBA系统的接口可以是基于文本的(例如，回答“你母亲的娘家姓是什么？”)或基于图形的(例如，要求用户从一组图像中选择代表他的家乡的图像)。本公开描述了一种被动的AKBA系统，当向用户呈现各种预编程的视觉刺激时，该被动的AKBA系统通过追踪用户的眼动和其他眼动力学来建立用户的身份。也就是说，所公开的AKBA系统不是向用户提出问题并基于他们对这些问题的直接回答来认证用户，而是通过测量用户的眼动和眼动力学的各种区别特征来认证用户，并且这些特征是在用户观看不同预编程的和特定于人的情感-认知视觉刺激时测量的。可以说，人的真实身份与他或她的真实记忆、好恶、以及其他特定于人的生活经历和他们所认同的个性特征相符。这种内在的身份不会随着一个人的外表改变而改变，从而为AKBA提供优于传统生物特征的明显优势，传统生物特征仅依赖于空间有限模式(例如在指尖或虹膜中发现的那些)的物理特征。欺骗内在特质也更加困难，甚至是不可能的。然而，推断上述信息对用户并不友好。传统KBA所使用的知识发现部分既耗时又冗长。情感成分的推导就更复杂了。在本文中，我们提出了针对AKBA利用当用户呈现有以特定情感效价和记忆相关性(或缺乏记忆相关性)预编程的视觉刺激时自然调制的眼动力学(oculardynamics)，以提供对用户更友好和更安全的AKBA系统。眼动的特征可以通过各种技术来测量。眼追踪是指识别眼注视或运动的过程。响应于与用户有一定相关性(或缺乏相关性)的预编程的视觉刺激，个体注视行为的独特特征可用于识别或认证该个体。例如，可以获得并分析用户眼图像，以将眼特征与参考记录进行比较，从而认证该用户并授权或拒绝该用户访问资源。本公开中使用的技术基于人眼以不同方式响应不同环境触发的理论。这种不同环境触发可以是语言、图像等。对应于这些环境触发的不同响应可以通过诸如瞳孔扩张、注视固着、眨眼率等特征来观察和量化。瞳孔反应是一种可能具有多种原因的生理反应，从无意识的反射反应到暴露或不暴露于光。瞳孔响应于环境(例如，环境光)的变化和精神状态的变化而扩张和收缩。例如，在缺乏适当照明的情况下，较大的瞳孔允许眼睛接受较大的光量并获得较高的清晰度。另一方面，当光线过剩时，瞳孔会变小，因为过度曝光会对眼睛的晶状体和视网膜产生有害影响。此外，瞳孔大小对精神活动也很敏感。瞳孔大小与手头任务的难度成正比。例如，解决困难数学问题的人比那些用较简单问题测试的人表现出稍微大一点的瞳孔。进行记忆和保持注意力所需的精神劳动与瞳孔大小正相关——工作越多意味着瞳孔越大。注视(gazing)行为也是一种基本人类行为，具有重要的认知、情感、动机和社会基础，可能会产生将注视行为与主要个性特质相关联的个体差异。人们在自由观看时的眼动可与图像的属性相关联。一系列相关的注视点(例如，示出眼睛正在看本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机实现的、用于根据被动的基于情感和知识认证AKBA来认证用户的方法，所述方法由一个或多个处理器执行，包括：/n当所述用户观看设备的图形用户界面GUI时，利用相机拍摄与所述用户的眼动和眼动力学相关联的数据；/n基于所拍摄的数据确定所述用户的AKBA签名；/n基于所述AKBA签名和与所述用户相关联的AKBA模板之间的比较，认证所述用户；以及/n授权对应用功能子集的访问。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181008 US 16/154,2631.一种计算机实现的、用于根据被动的基于情感和知识认证AKBA来认证用户的方法，所述方法由一个或多个处理器执行，包括：
当所述用户观看设备的图形用户界面GUI时，利用相机拍摄与所述用户的眼动和眼动力学相关联的数据；
基于所拍摄的数据确定所述用户的AKBA签名；
基于所述AKBA签名和与所述用户相关联的AKBA模板之间的比较，认证所述用户；以及
授权对应用功能子集的访问。


2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，
所述AKBA模板和所述AKBA签名包括对与用户的眼动和眼动力学相关联的特征的多个测量结果，并且
所述特征包括所述用户的至少一只眼睛的瞳孔大小、注视固着和过渡动态、以及眨眼率中的至少一个。


3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，认证所述用户包括：
基于所述AKBA签名与所述AKBA模板之间的比较生成相似度得分；和
基于所述相似度得分认证所述用户，其中，当所述相似度得分在预定阈值的范围内时，所述用户被认证通过。


4.根据权利要求3所述的计算机实现的方法，其中，生成所述相似度得分包括：
确定多个第一得分，其中，每个所述第一得分是基于对包括在所述AKBA模板中的特征的测量结果、和对包括在所述AKBA签名中的同一特征的测量结果之间的比较来确定的；
确定所述第一得分各自的权重；和
按所述第一得分各自的权重对它们进行组合，以确定所述相似度得分。


5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述用户观看所述设备的所述图形用户界面时，一组预编程的视觉刺激显示在所述设备的所述图形用户界面上。


6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述用户的所述AKBA模板是在注册过程中生成的。


7.根据权利要求6所述的计算机实现的方法，其中，在所述注册过程中生成所述用户的所述AKBA模板，包括：
确定与用户的正偏好、负偏好和基于个人经历的知识中的至少一个相关联的特征；
在设备的图形用户界面上向所述用户显示一组预编程的视觉刺激，其中，该组预编程的视觉刺激包括包含所确定的所述用户的特征的视觉刺激；
当所述用户观看该组预编程的视觉刺激时，利用相机拍摄与所述用户的眼动和眼动力学相关联的数据；和
基于所拍摄的数据生成所述AKBA模板。


8.一种存储一个或多个指令的非暂态计算机可读介质，所述指令可由计算机系统执行以根据被动的基于情感和知识认证AKBA来执行用于认证用户的操作，包括：
当所述用户观看设备的图形用户界面GUI时，利用相机拍摄与所述用户的眼动和眼动力学相关联的数据；
基于所拍摄的数据确定所述用户的AKBA签名；
基于所述AKBA签名和与所述用户相关联的AKBA模板之间的比较，认证所述用户；以及
授权对应用功能子集的访问。


9.根据权利要求8所述的非暂态计算机可读介质，其中，
所述AKBA模板和所述AKBA签名包括对与用户的眼动和眼动力学相关联的特征的多个测量结果，并且
所述特征包括所述用户的至少一只眼睛的瞳孔大小、注视固着和过渡动态、以及眨眼率中的至少一个。


10.根据权利要求8所述的非暂态计算机可读介质，其中，认证所述用户包括：
基于所述AKBA签名与所述AKBA模板之间的比较生成相似度得分；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·R·德拉克希尼，S·K·萨里帕勒，
申请(专利权)人：创新先进技术有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY