【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于网络空间安全，涉及一种生物特征识别认证方法、系统及设备，具体涉及一种新式骨传导耳机身份认证方法、系统及设备。
技术介绍
1、骨传导耳机近期被广泛关注，作为一款运动耳机，其让用户在佩戴时能够保持对外界的感知能力，并且其颅骨传声的特性适合听力受损的用户。骨传导耳机的功能实现依赖于隐私数据的接收、处理和发送，然而目前缺乏合理的认证方案来保证这些隐私数据的安全性。
2、现有的空气传导的耳机认证方案尽管已经有很多，但它们无法应用到骨传导耳机上。这主要是因为骨传导耳机颅骨传声的特性和现有的耳机空气传声的特性不相同，因此有必要针对骨传导耳机的特性开发新式认证方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是填补现有骨传导耳机身份认证方案的空白，提供了一种安全性高、实用性强的新式骨传导耳机身份认证方法、系统及设备。
2、本专利技术的方法所采用的技术方案是：一种骨传导耳机身份认证方法，包括以下步骤：
3、步骤1：利用耳机扬声器发出探测声音，耳机加速度计收集震动数据；
4、步骤2：对震动数据去噪和分割，得到目标信号；
5、步骤3：提取目标信号蕴含的生物特征；
6、步骤4：基于所提取的生物特征，利用认证模型判断是否为合法用户。
7、作为优选，步骤1中，探测声音是经人耳听力曲线加权后的扫频信号。
8、作为优选，步骤3中，分析信号在人体头部组织中传输时的衰减，并以此作为生物特征；
9、作为优选
10、所述孪生网络模块，包含两个结构和参数完全相同的子网络，每个子网络包含8层；第一层是输入层，输入所提取的生物特征数据；第二层、第三层、四层均为卷积层，第二层、第三层、第四层之后均加入批归一化函数与relu激活函数；第五层为一维最大池化层；第六层为随机失活层；第七层为展平层，将数据展平为一维数据；第八层为全连接层，将输入映射为固定长度的一维向量；
11、所述距离计算模块，输入为孪生网络子网络的输出向量，输出两个向量之间的欧氏距离。
12、作为优选，步骤4中所述认证模型，是训练好的认证模型；
13、其训练过程包括以下子步骤：
14、步骤4.1：利用耳机扬声器发出探测声音，耳机加速度计收集震动数据；
15、步骤4.2：对震动数据去噪和分割，得到目标信号；
16、步骤4.3：提取目标信号蕴含的生物特征；
17、步骤4.4：基于所提取的生物特征，利用孪生网络训练认证模型，孪生网络接收正样本对和负样本对进行训练，正样本对由两个合法用户样本构成，负样本对由合法用户样本和非法用户样本构成，模型的目标是最小化正样本对的距离，最大化负样本对的距离，模型使用的损失函数为对比损失函数。
18、本专利技术的系统采用的技术方案是：一种新式骨传导耳机身份认证系统，包括以下模块：
19、数据采集模块，用于发射探测声音并采集震动数据；
20、数据预处理模块，用于对震动数据去噪和分割，得到目标信号；
21、特征提取模块，用于提取目标信号蕴含的生物特征；
22、用户身份判别模块，用于基于所提取的生物特征，利用认证模型，判断用户是否为合法用户。
23、本专利技术的设备采用的技术方案是：一种新式骨传导耳机身份认证设备，包括：
24、一个或多个处理器；
25、存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现所述的新式骨传导耳机身份认证方法。
26、针对目前骨传导耳机缺乏合理的独立认证方案，本专利技术提出一种新式骨传导耳机身份认证方法及系统。该方法在用户佩戴骨传导耳机时，首先利用耳机扬声器发出探测声音，耳机加速度计收集震动数据；接着对震动数据去噪和分割，得到目标信号；然后提取目标信号中蕴含的生物特征；最后基于所提取的生物特征，利用认证模型判断是否为合法用户。本专利技术通过加速度计来收集用户佩戴骨传导耳机时的震动数据，利用不同用户头部对震动信号的影响存在差异性、同一用户存在一致性的特点，进行特征提取建模以实现辨识用户身份，因此具有安全性高，实用性强，易部署等优点。
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1.一种骨传导耳机身份认证方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的骨传导耳机身份认证方法，其特征在于，步骤1中，探测声音是经人耳听力曲线加权后的扫频信号。
3.根据权利要求1所述的骨传导耳机身份认证方法，其特征在于：步骤3中，分析信号在人体头部组织中传输时的衰减，并以此作为生物特征。
4.根据权利要求1所述的骨传导耳机身份认证方法，其特征在于：步骤4中，所述认证模型包括孪生网络模块和距离计算模块；
5.根据权利要求1-4任一项所述的骨传导耳机身份认证方法，其特征在于：步骤4中所述认证模型，是训练好的认证模型；
6.一种新式骨传导耳机身份认证系统，其特征在于，包括以下模块：
7.一种新式骨传导耳机身份认证设备，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种骨传导耳机身份认证方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的骨传导耳机身份认证方法，其特征在于，步骤1中，探测声音是经人耳听力曲线加权后的扫频信号。
3.根据权利要求1所述的骨传导耳机身份认证方法，其特征在于：步骤3中，分析信号在人体头部组织中传输时的衰减，并以此作为生物特征。
4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晶，何志想，吴聪，何琨，李雨晴，熊翘楚，鲍旭华，杜瑞颖，徐敬蘅，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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