CN104298909B - 电子装置、身份验证系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种身份验证方法，包括步骤：获取用户影像；确定用户影像中的生物特征图像与预先存储的注册用户的生物特征图像是否相匹配；若匹配，则随机生成一互动信息，其中该互动信息包括提示用户做相应动作来进行后续身份验证的信息；每隔一预定时间获取用户影像从而得到一系列连续的用户影像；根据一系列连续的用户影像分析确定用户的动作，并判断用户的动作与互动信息中的提示动作是否相符及用户动作的变化是否连续；当用户的动作与互动信息中的提示动作相符且用户动作连续，则允许用户通过验证。本发明还提供一种身份验证系统和电子装置。本发明中的身份验证系统、电子装置及身份验证方法能够防止他人利用用户的照片或视频等冒充用户进行身份验证。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子装置、身份验证系统及方法，特别涉及一种利用用户的生物特征进行身份验证的电子装置、身份验证系统及方法。
背景技术
通过生物特征（如声音、指纹、虹膜等）来进行身份验证作为一种准确、高效的认证方式，正被越来越广泛的应用于各种需要对用户身份进行认证的领域，例如，笔记本电脑可以通过人脸识别进行解锁等。但是，目前进行生物特征认证时所使用的生物特征一般都是静态的，很容易被破解和冒充，例如，人脸识别技术是基于使用者的脸部图像来进行认证的，冒充者利用使用者的照片或视频就可以轻易的通过身份认证，从而造成安全隐患。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电子装置、身份验证系统及方法，以解决上述问题。
一种身份验证系统，用于对用户进行身份认证，该身份验证系统应用于一电子装置中，该电子装置包括摄像单元及存储单元，其中该摄像单元用于摄取用户的影像，该存储单元中存储有注册用户的生物特征图像。该身份验证系统包括：影像获取模块，用于获取摄像单元摄取的用户影像；第一验证模块，用于分析影像获取模块获取到的用户影像而得到其中的生物特征图像，并将分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像进行分析比对，确定该分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像是否相匹配；互动信息发送模块，用于在该第一验证模块确定该分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像相匹配时随机生成一互动信息，并控制将该互动信息显示给用户，其中，该互动信息包括提示用户做相应的动作来进行后续身份验证的信息；该影像获取模块还用于在该互动信息发送模块控制将该互动信息显示给用户后，每间隔预定时间获取一用户影像，从而得到一系列连续的用户影像；及第二验证模块，用于根据该影像获取模块获取的一系列连续的用户影像分析确定用户的动作，并判断用户的动作与互动信息中的提示动作是否相符及用户影像中用户动作的变化是否连续，当该第二验证模块确定该用户的动作与互动信息中的提示动作相符且用户的动作连续时，该第二验证模块允许该用户通过验证。
一种电子装置，能够对用户进行身份认证，该电子装置包括摄像单元、存储单元以及处理单元，其中该摄像单元用于摄取用户的影像，该存储单元中存储有注册用户的生物特征图像，该处理单元包括：影像获取模块，用于获取摄像单元摄取的用户影像；第一验证模块，用于分析影像获取模块获取到的用户影像而得到其中的生物特征图像，并将分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像进行分析比对，确定该分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像是否相匹配；互动信息发送模块，用于在该第一验证模块确定该分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像相匹配时随机生成一互动信息，并控制将该互动信息显示给用户，其中，该互动信息包括提示用户做相应的动作来进行后续身份验证的信息；该影像获取模块还用于在该互动信息发送模块控制将该互动信息显示给用户后，每间隔预定时间获取一用户影像，从而得到一系列连续的用户影像；及第二验证模块，用于根据该影像获取模块获取的一系列连续的用户影像分析确定用户的动作，并判断用户的动作与互动信息中的提示动作是否相符及用户影像中用户动作的变化是否连续，当该第二验证模块确定该用户的动作与互动信息中的提示动作相符且用户的动作连续时，该第二验证模块允许该用户通过验证。
一种身份验证方法，包括步骤：获取用户影像；分析获取到的用户影像而得到其中的生物特征图像，并将分析得到的生物特征图像与预先存储的注册用户的生物特征图像进行比对分析，确定该分析得到的生物特征图像与存储的注册用户的生物特征图像是否相匹配；当该分析得到的生物特征图像与存储的注册用户的生物特征图像相匹配时，随机生成一互动信息并将该互动信息显示给用户，其中该互动信息包括提示用户做相应动作来进行后续身份验证的信息；每隔一预定时间获取用户影像从而得到一系列连续的用户影像；根据一系列连续的用户影像分析确定用户的动作，并判断用户的动作与互动信息中的提示动作是否相符及用户动作的变化是否连续；当用户的动作与互动信息中的提示动作相符且用户动作连续，则允许用户通过验证。
本发明中的电子装置、身份验证系统及身份验证方法，利用用户动态的生物特征进行身份验证，防止他人利用用户的照片或视频等冒充用户进行身份验证，降低了安全隐患。
附图说明
图1为本发明一实施方式中能够进行身份验证的电子装置的功能架构示意图。
图2为本发明一实施方式中身份验证方法流程图。
主要元件符号说明
| 身份验证系统 | 100 |
| 电子装置 | 200 |
| 影像获取模块 | 10 |
| 第一验证模块 | 20 |
| 互动信息发送模块 | 30 |
| 第二验证模块 | 40 |
| 计时模块 | 50 |
| 摄像单元 | 210 |
| 存储单元 | 220 |
| 显示单元 | 230 |
| 处理单元 | 240 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明中的电子装置、身份验证系统和方法作进一步的详细描述。
请参考图1，本发明一较佳实施方式中的身份验证系统100应用于需要对用户身份进行验证的电子装置200中。该身份验证系统100包括影像获取模块10、第一验证模块20、互动信息发送模块30以及第二验证模块40。
该电子装置200包括摄像单元210、存储单元220、显示单元230以及处理单元240。该身份验证系统100运行于该处理单元240中。在其他实施方式中，该身份验证系统100的各个模块为固化于处理单元240中的硬件单元。
该摄像单元210用于摄取摄像范围内的用户影像，其中，该摄取到的用户影像包括用户的脸部图像、用户的身体图像、用户指纹等生物特征图像。
该存储单元220中存储有该身份验证系统100的注册用户的生物特征图像。其中，用户在初次使用手机时，可启动一注册功能而通过该摄像单元210进行用户影像的摄取并提取用户影像中用户的脸部图像、用户的身体图像、用户指纹等生物特征图像进行用户注册，该生物特征图像在用户注册成功时被存储至该存储单元220中。
该影像获取模块10用于获取摄像单元210摄取的包括生物特征图像的用户影像。
该第一验证模块20用于分析影像获取模块10获取到的用户影像而得到其中的生物特征图像，并将分析得到的生物特征图像与存储单元220存储的注册用户的生物特征图像进行分析比对，并确定该分析得到的生物特征图像与存储单元220存储的注册用户的生物特征图像是否相匹配。例如，当该影像获取模块10获取的用户影像中包括的生物特征图像为用户的脸部图像时，该第一验证模块20利用脸部识别技术来确定获取的用户影像中脸部图像是否与存储的注册用户影像的脸部图像相匹配，其中脸部识别技术为公知技术，故在此不再赘述。若该第一验证模块20确定该分析得到的生物特征图像与存储单元220存储的注册用户的生物特征图像不匹配，则拒绝该用户验证。
若该第一验证模块20确定该分析得到的生物特征图像与存储单元220存储的注册用户的生物特征图像相匹配，则该互动信息发送模块30随机生成一互动信息，并控制将该互动信息通过显示单元230显示给用户，其中，该互动信息包括提示用户做相应的动作来进行后续身份验证的信息。在本实施方式中，该随机生成的互动信息是指互动信息中提示用户做的动作是随机的。该互动信息可以是文字互动信息、语音互动信息、或动画互动信息等，例如，文字互动信息可以是“请将脸部向右移动5厘米后微笑”、“请将脸部向左移动5厘米后闭眼”等文字提示信息，该语音或动画互动信息可以是将需要用户做的动作以动画或语音的形式发送给用户。这样，用户就可以根据该互动信息作出对应的动作，来继续进行后续的认证。
该影像获取模块10还用于在该互动信息发送模块30控制将该互动信息通过显示单元230显示给用户一预定时间后（例如1秒后），每间隔预定时间（例如0.1秒）获取一用户影像，从而得到一系列连续的用户影像。
该第二验证模块40根据该影像获取模块10获取的一系列连续的用户影像分析确定用户的动作，并判断用户的动作与互动信息中的提示动作是否相符及用户影像中用户动作的变化是否连续，当该第二验证模块40确定该用户的动作与互动信息中的提示动作不符或动作变化不连续时，该第二验证模块40拒绝该用户验证；当确定该用户的动作与互动信息中的提示动作相符且用户动作的变化连续时，该第二验证模块40允许该用户通过验证。
具体地，在本实施方式中，该一系列连续的用户影像包括用户生物特征图像和背景图像，其中，以该用户生物特征图像为用户的脸部图像为例进行说明。该第二验证模块40验证用户动作与互动信息中提示是否相符的方法为：利用图像识别技术侦测该系列连续的用户影像中用户的脸部图像以及脸部周围的背景图像位置是否发生变化，当该第二验证模块40确定用户的脸部图像与背景图像在摄像单元210的摄像范围内同时移动，且用户脸部图像与背景图像之间没有相对移动时，说明是他人通过该注册的用户的照片或视频在进行验证，而非该用户本人进行验证，则该第二验证模块40拒绝该验证。若该第二验证模块40确定只有用户的脸部图像在摄像单元210的摄像范围内移动而背景图像没有移动，则该第二验证模块40继续判断用户的运动是否连续，例如，判断用户微笑的动作是否连续时可以通过判断用户嘴角的弧度是否逐渐变大来进行判断，若用户的运动轨迹不是连续的，例如，嘴角弧度从抿嘴直接变化到咧嘴，则说明可能是他人通过一定数量用户的照片进行验证的，此时第二验证模块40拒绝该验证；若用户的运动轨迹是连续的，则该第二验证模块40允许用户通过验证。
在本实施方式中，该身份验证系统100还包括一计时模块50，该计时模块50用于根据用户的操作设定一验证时间段，并在该互动信息发送模块30控制显示单元230显示互动信息时开始计时，如果用户在该验证时间段内没有完成该互动信息提示的动作，则该第二验证模块40拒绝该用户验证。如果用户在该验证时间段内完成了该互动信息提示的动作，则该第二验证模块40进行后续的验证。
图2为本发明一实施方式中身份验证方法的流程图。该身份验证方法包括步骤：
S201：该影像获取模块10获取摄像单元210摄取的用户影像。
S202：该第一验证模块20分析影像获取模块10获取到的用户影像而得到其中的生物特征图像，并将分析得到的生物特征图像与存储单元220存储的注册用户的生物特征图像进行分析比对，并确定该分析得到的生物特征图像与存储单元220存储的注册用户的生物特征图像是否相匹配，若匹配，则执行步骤S203；若不匹配，则返回步骤S201。
S203：该互动信息发送模块30随机生成一互动信息，并控制显示单元230显示该互动信息给用户，其中该互动信息包括提示用户做相应的动作来进行后续的身份验证的信息，且该随机生成的互动信息是指互动信息中提示用户做的动作是随机的。
S204：该影像获取模块10用于在显示单元230显示该互动信息给用户后，每间隔一预定时间（例如0.1秒）获取摄像装置210摄取的用户影像而得到一系列连续的用户影像。
S205：该第二验证模块40根据该影像获取模块10获取的一系列连续的用户影像分析确定用户的动作，并判断用户的动作与互动信息中的提示动作是否相符及用户动作的影像中用户动作的变化是否连续；当该第二验证模块40确定该用户的动作与互动信息中的提示动作不符或动作变化不连续时，则返回步骤S201；当确定该用户的动作与互动信息中的提示动作相符且用户的动作连续时，执行步骤S206。
S206：该第二验证模块40允许该用户通过认证。
尽管对本发明的优选实施方式进行了说明和描述，但是本领域的技术人员将领悟到，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，对于本领域的技术人员而言，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出各种变化和改进，这些都不超出本发明的真正范围。因此期望，本发明并不局限于所公开的作为实现本发明所设想的最佳模式的具体实施方式，本发明包括的所有实施方式都在所附权利要求书的保护范围内。
Claims (13)
1.一种身份验证系统，用于对用户进行身份认证，该身份验证系统应用于一电子装置中，该电子装置包括摄像单元及存储单元，其中该摄像单元用于摄取用户的影像，该存储单元中存储有注册用户的生物特征图像，其特征在于，该身份验证系统包括：
影像获取模块，用于获取摄像单元摄取的用户影像；
第一验证模块，用于分析影像获取模块获取到的用户影像而得到其中的生物特征图像，并将分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像进行分析比对，确定该分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像是否相匹配；
互动信息发送模块，用于在该第一验证模块确定该分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像相匹配时随机生成一互动信息，并控制将该互动信息显示给用户，其中，该互动信息包括提示用户做相应的动作来进行后续身份验证的信息；该影像获取模块还用于在该互动信息发送模块控制将该互动信息显示给用户后，每间隔预定时间获取一用户影像，从而得到一系列连续的用户影像；及
第二验证模块，用于根据该影像获取模块获取的一系列连续的用户影像分析确定用户的动作，并判断用户的动作与互动信息中的提示动作是否相符及用户影像中用户动作的变化是否连续，当该第二验证模块确定该用户的动作与互动信息中的提示动作相符且用户的动作连续时，该第二验证模块允许该用户通过验证；其中，该一系列连续的用户影像包括用户生物特征图像和背景图像，该第二验证模块确定用户动作与互动信息中提示动作是否相符的方法为：利用图像识别技术侦测用户的生物特征图像以及背景图像位置是否发生变化，当该第二验证模块确定用户的生物特征图像与背景图像同时移动，且用户生物特征图像与背景图像之间没有相对移动时，该第二验证模块拒绝该验证。
2.如权利要求1所述的身份验证系统，其特征在于，该互动信息发送模块随机生成的互动信息中提示用户所做动作是随机的。
3.如权利要求1所述的身份验证系统，其特征在于，该互动信息是文字互动信息、语音互动信息、动画互动信息中的一种。
4.如权利要求1所述的身份验证系统，其特征在于，若只有用户的生物特征图像运动而背景图像没有移动，则该第二验证模块继续验证用户的动作是否连续，若用户的动作不是连续的，则第二验证模块拒绝该验证；若用户的动作是连续的，则该第二验证模块允许用户通过验证。
5.如权利要求1所述的身份验证系统，其特征在于，该身份验证系统还包括一计时模块，该计时模块用于根据用户的操作设定一验证时间段，并在该互动信息发送模块控制将该互动信息显示给用户时开始计时，如果用户在该验证时间段内没有完成该互动信息提示的动作，则该第二验证模块拒绝该用户验证，如果用户在该验证时间段内完成了该互动信息提示的动作，则该第二验证模块进行后续的验证。
6.一种电子装置，能够对用户进行身份认证，该电子装置包括摄像单元、存储单元以及处理单元，其中该摄像单元用于摄取用户的影像，该存储单元中存储有注册用户的生物特征图像，其特征在于，该处理单元包括：
影像获取模块，用于获取摄像单元摄取的用户影像；
第一验证模块，用于分析影像获取模块获取到的用户影像而得到其中的生物特征图像，并将分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像进行分析比对，确定该分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像是否相匹配；
互动信息发送模块，用于在该第一验证模块确定该分析得到的生物特征图像与存储单元存储的注册用户的生物特征图像相匹配时随机生成一互动信息，并控制将该互动信息显示给用户，其中，该互动信息包括提示用户做相应的动作来进行后续身份验证的信息；该影像获取模块还用于在该互动信息发送模块控制将该互动信息显示给用户后，每间隔预定时间获取一用户影像，从而得到一系列连续的用户影像；及
第二验证模块，用于根据该影像获取模块获取的一系列连续的用户影像分析确定用户的动作，并判断用户的动作与互动信息中的提示动作是否相符及用户影像中用户动作的变化是否连续，当该第二验证模块确定该用户的动作与互动信息中的提示动作相符且用户的动作连续时，该第二验证模块允许该用户通过验证；其中，该一系列连续的用户影像包括用户生物特征图像和背景图像，该第二验证模块确定用户动作与互动信息中提示动作是否相符的方法为：利用图像识别技术侦测用户的生物特征图像以及背景图像位置是否发生变化，当该第二验证模块确定用户的生物特征图像与背景图像同时移动，且用户生物特征图像与背景图像之间没有相对移动时，该第二验证模块拒绝该验证。
7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，该互动信息发送模块随机生成的互动信息中提示用户所做动作是随机的。
8.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，该互动信息是文字互动信息、语音互动信息、动画互动信息中的一种。
9.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，若只有用户的生物特征图像运动而背景图像没有移动，则该第二验证模块继续验证用户的动作是否连续，若用户的动作不是连续的，则第二验证模块拒绝该验证；若用户的动作是连续的，则该第二验证模块允许用户通过验证。
10.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，该处理单元还包括一计时模块，该计时模块用于根据用户的操作设定一验证时间段，并在该互动信息发送模块控制将该互动信息显示给用户时开始计时，如果用户在该验证时间段内没有完成该互动信息提示的动作，则该第二验证模块拒绝该用户验证，如果用户在该验证时间段内完成了该互动信息提示的动作，则该第二验证模块进行后续的验证。
11.一种身份验证方法，其特征在于，该身份验证方法包括步骤：
获取用户影像；
分析获取到的用户影像而得到其中的生物特征图像，并将分析得到的生物特征图像与预先存储的注册用户的生物特征图像进行比对分析，确定该分析得到的生物特征图像与存储的注册用户的生物特征图像是否相匹配；
当该分析得到的生物特征图像与存储的注册用户的生物特征图像相匹配时，随机生成一互动信息并将该互动信息显示给用户，其中该互动信息包括提示用户做相应动作来进行后续身份验证的信息；
每隔一预定时间获取用户影像从而得到一系列连续的用户影像；
根据一系列连续的用户影像分析确定用户的动作，并判断用户的动作与互动信息中的提示动作是否相符及用户动作的变化是否连续；及
当用户的动作与互动信息中的提示动作相符且用户动作连续，则允许用户通过验证；其中，该一系列连续的用户影像包括用户生物特征图像和背景图像，确定用户动作与互动信息中提示动作是否相符的方法为：利用图像识别技术侦测用户的生物特征图像以及背景图像位置是否发生变化，当确定用户的生物特征图像与背景图像同时移动，且用户生物特征图像与背景图像之间没有相对移动时，拒绝该验证。
12.如权利要求11所述的身份验证方法，其特征在于，若只有用户的生物特征图像运动而背景图像没有移动，则继续验证用户的动作是否连续，若用户的动作不是连续的，则拒绝该验证；若用户的动作是连续的，则允许用户通过验证。
13.如权利要求11所述的身份验证方法，其特征在于，该方法还包括步骤：
根据用户的操作设定一验证时间段，并在将该互动信息显示给用户时开始计时，如果用户在该验证时间段内没有完成该互动信息提示的动作，则拒绝该用户验证；如果用户在该验证时间段内完成了该互动信息提示的动作，则进行后续的验证。
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