[发明专利]一种密码输入设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种密码输入系统，特别是涉及一种没有实际密码输入操作的基于稳态视觉诱发电位的密码输入设备和方法。

背景技术

随着互联网和信息技术的发展，人们在日常生活中会频繁使用身份认证操作。最常用的身份认证方式是密码指令手动输入，除此之外也有虹膜和指纹等利用生物信息特征的身份认证系统，基于已有的生物信息特征认证方式需要昂贵的配套装置，因而在实际使用中很难获得广泛的应用。这些传统的身份认证方法由于其均有实际的密码输入才做，因此人们在进行密码输入操作时，通过普通的视频监控、热感应等手段，就可直接窃取、克隆或篡夺密码，课件，密码的输入操作是非常容易引发密码被盗的。倘若不使用这些方式，仅仅依靠大脑的活动，即“意念”的方式通过相应设备转译成密码输入，则可以规避窃取、复制等安全危害行为。“揣摩心灵深处，最难掌握的是人心”，通过此种方式，只有指令输入者本人知晓密码，无法通过其他途径获知完整的身份认证信息。而脑机接口工程则是完成这一重大革新的核心技术。

脑机接口(Brain Computer Interface，BCI)是一种新型的人机交互方式，它通过机器学习与模式识别算法对各类思维任务下的大脑神经活动信号进行特征提取和识别，并翻译成控制指令直接控制外部设备。该技术建立了一条无需肢体辅助的人脑与外部设备之间的通讯路径。稳态视觉诱发电位(Steady-state visual evoked potential,SSVEP)是脑机接口技术所使用的思维任务之一。基于视觉的稳态诱发电位SSVEP由外界固定频率闪烁的视觉刺激诱发产生，其任务需要以使用者的注意认知资源为载体达到相应脑电信号的频谱主导优势。这种挑选注视目标刺激的思维活动是BCI中常用的方案之一，由于其一般无需训练便可达到较高的信息传输率，因而被广泛应用在脑控电话拨号、假肢控制等智能应用方面。但是，目前尚未有一种利用脑机接口来实现密码输入的系统。因此，如何将脑机接口应用到密码输入系统中是本领域技术人员所亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种密码输入设备和方法，用于解决现有技术中利用实际的密码输入操作输入密码时，密码容易被盗的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种密码输入设备，包括：脑电刺激装置，提供多个不同固定频率的视觉刺激；脑电信号采集装置，通过导联采集用户的脑电信号；其中，所述脑电信号是用户依据密码和密码策略，从多个不同固定频率的视觉刺激中选择一个注视而产生的；输入装置，与所述脑电信号采集装置连接，用于从所述脑电信号采集装置采集的所述脑电信号中提取稳态视觉诱发电位特征，依据密码策略将所述稳态视觉诱发电位特征转换成所述密码，并传递至加密设备。

于本发明的一实施例中，所述密码策略包括所述密码与多个不同固定频率的视觉刺激之间的关系。

于本发明的一实施例中，所述密码输入设备还包括控制装置，所述控制装置分别与所述脑电刺激装置、所述脑电信号采集装置以及输入装置相连接；用于调整和控制所述脑电刺激装置、所述脑电信号采集装置以及所述输入装置。

于本发明的一实施例中，所述脑电信号采集装置包括：用于戴在用户头部的脑电帽；用于采集所述脑电信号的电极，其设置在脑电帽上；用于放大所述脑电信号的放大器，其与所述电极相连。

于本发明的一实施例中，所述脑电刺激装置采用由多个发光器组成的刺激面板；且多个所述发光器分别以不同的固定频率闪烁。

于本发明的一实施例中，所述刺激面板与所述控制装置之间通过蓝牙模块进行通信。

于本发明的一实施例中，所述输入装置包括：接收模块，与所述脑电信号采集装置相连，用于接收所述脑电信号采集装置采集的所述脑电信号；数据获取模块，与所述接收模块相连，用于依据滑动时间窗异步截取接收的所述脑电信号，获取单位时间内的脑电数据；预处理模块，用于对获取的所述脑电数据进行滤波预处理；分析模块，用于对滤波预处理后的所述脑电数据进行基于典型相关分析法的序列检测处理，提取获得所述稳态视觉诱发电位特征；密码转换模块，用于将提取的所述稳态视觉诱发电位特征依据所述预设策略转换成所述密码；通信模块，用于将转换获得的所述密码传递至所述加密设备。

于本发明的一实施例中，所述控制模块设置多个所述发光器闪烁的固定频率、所述滑动时间窗和所述密码策略。