淺談智能終端中基于生物特征的屏幕解鎖新技術(shù)

李紫君，崔晉培

（1.國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心，天津 300300：2.國家天津市電力公司東麗供電分公司，天津 300300）

觸摸式移動終端已經(jīng)成為我們生活中最重要的部分之一了，是人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常需要使用的設(shè)備之一，正因其在生活中參與度越來越高，其安全性、便捷性也變得越來越重要，其中終端屏幕解鎖技術(shù)則是目前的研究熱點之一。

在移動終端的屏幕解鎖的發(fā)展中，早期使用的解鎖方式主要有按鍵、滑動、圖案、密碼等。早期人們設(shè)計增加解鎖功能時是出于對手機設(shè)備的保護，而不是基于安全性或者人機交互時的體驗感；隨后的發(fā)展中，出于安全性的考慮，出現(xiàn)了包含滑動、圖案、密碼中至少一種的綜合解鎖方式；近年來，技術(shù)正在向更安全更便捷用戶體驗更加的方向發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了利用了生物特征的解鎖方式，例如人臉、指紋、聲紋、 虹膜等方式。

1 利用生物特征屏幕解鎖分類

1.1 指紋解鎖

指紋解鎖是一款使用您的指紋數(shù)據(jù)，并進行記錄驗證的屏保解鎖軟件。若在鎖屏狀態(tài)下，接收到目標信息，則確定該目標信息對應(yīng)的采集區(qū)域，若該指紋圖像與目標信息對應(yīng)的預設(shè)指紋模板匹配成功，即可成功解鎖。

1.2 視頻解鎖

視頻解鎖在智能移動終端解鎖中主要包括利用移動終端中攝像功能，目前應(yīng)用廣泛的主要是兩類，一是人臉識別二是虹膜識別。

人臉識別智能解鎖的過程，主要分為：首先，設(shè)置人臉圖像數(shù)據(jù)庫，將預設(shè)人臉圖像存入終端的數(shù)據(jù)庫中，然后利用攝像機或攝像頭采集信息，即采集當前含有人臉的圖像或視頻流，之后再將采集到的人臉數(shù)據(jù)進行分析，將其與數(shù)據(jù)庫中人臉信息進行比對，若比對合格即解鎖成功。

虹膜識別智能解鎖的依據(jù)是眼睛中的虹膜，其與人臉識別過程類似，只是基于不同的數(shù)據(jù)信息進行識別，其過程為：首先，設(shè)置人體虹膜數(shù)據(jù)庫，將預設(shè)人體虹膜數(shù)據(jù)存入終端的數(shù)據(jù)庫中，然后利用攝像機或攝像頭采集信息，即采集當前含有人體虹膜的圖像或視頻流，之后再將采集到的人體虹膜數(shù)據(jù)進行分析，將其與數(shù)據(jù)庫中人體虹膜信息進行比對，若比對合格即解鎖成功。

1.3 音頻解鎖

音頻解鎖也就是利用人體的聲紋進行解鎖的技術(shù)。聲紋識別主要包括兩類，一類是說話人辨認，另一類是說話人確認。聲紋是一種聲信號，在利用其進行解鎖的時候需要將其轉(zhuǎn)換成電信號，之后可利用計算機識別。音頻解鎖在應(yīng)用時利用的是第二類聲紋識別技術(shù)，即確認技術(shù)，首先預先輸入預設(shè)聲音，然后通過采集設(shè)備采集獲取的聲音，將二者進行對比，若匹配則解鎖成功。

1.4 其他生物特征解鎖方式

除上述主要的利用生物特征解鎖方式外，還有其他一些已經(jīng)或正在被研究用來生物識別的技術(shù)。其主要利用的生理特征主要包括心電、靜脈、眼部、臉部以及手部特征等。

2 人臉識別在屏幕解鎖中的應(yīng)用

服務(wù)器判斷第一人臉圖像與人臉數(shù)據(jù)庫中的特征信息是否匹配；若不匹配，服務(wù)器觸發(fā)所述移動終端進入鎖屏狀態(tài)。包括如下步驟：

（1）服務(wù)器對第一人臉圖像進行噪聲點檢測，對檢測出的噪聲點進行處理。

（2）服務(wù)器提取處理后的第一人臉圖像的特征區(qū)域。

①設(shè)定尺寸為α×β的檢測窗口，將檢測窗口的中心對準一像素點（x，y），計算所述像素點（x，y）的檢測值：

式中，Sx，y為所述第一人臉圖像的任意一像素點（x，y）處的檢測值，gi，j為檢測窗口在（i，j）處的像素值，gx，y為像素點（x，y）處的像素值。

②將檢測值大于預設(shè)檢測值閾值的像素點視為特征區(qū)域的邊緣像素點，其余像素點視為背景點。

③將所述邊緣像素點進行拼接，得到所述特征區(qū)域。

（3）服務(wù)器將所述特征區(qū)域與人臉數(shù)據(jù)庫中的特征信息進行匹配；服務(wù)器判斷第一人臉圖像與人臉數(shù)據(jù)庫中的特征信息是否匹配，若不匹配，服務(wù)器觸發(fā)所述移動終端進入鎖屏狀態(tài)。

3 結(jié)束語

人臉識別具備自然性的識別方式是通過觀察比對人臉來進行身份驗證，在采集面部圖像信息時可以不讓被測用戶察覺，運用光線的反射與折射獲取面部圖像信息，從而安全性得意提高。與其他基于生物特征識別的技術(shù)相比，不需接觸即可識別，可以在保證安全性的前提下極大的方便使用。