[发明专利]一种基于超声波唇语识别的身份认证方法

权利要求书

1.一种基于超声波唇语识别的身份认证方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)信号发射源发送超声波信号，信号接收源接收来自嘴部的反射信号；

(2)对采集的反射信号进行唇语特征提取，提取的唇语特征包括一段唇语事件对应的频谱特征和用户动态的嘴唇轮廓特征；用户动态的嘴唇轮廓特征的提取方法包括如下步骤：

(21)移动终端产生超声波信号，使得超声波信号覆盖用户的面部；

(22)针对一段唇语事件，对来自用户面部反射的超声波信号进行去噪过滤，获得只包含用户嘴部运动时的嘴部反射信号；一段唇语事件指用户自己定义的作为密码的一句话；

(23)利用用户嘴部运动造成信号频率和相位的变化作为识别指纹信息；

(3)根据步骤(2)中提取到的唇语特征对用户进行识别与认证；用户的识别与认证包括如下步骤：

(31)用户密码信息记录；利用移动终端记录一段用户唇语事件影响下的超声波反射信号作为识别密码；

(32)频谱特征匹配；在进行用户身份认证时，用户重复同样一段唇语，通过反射信号与记录信号的特征提取、特征匹配进行身份验证；提取当前用户嘴部运动反射的信号的频谱特征，判断是否与移动终端密钥中的唇语事件频谱特征相匹配，如频谱特征不匹配，则为非法用户；

(33)嘴唇轮廓特征匹配：不同用户的嘴唇轮廓都是存在差异的，当唇语事件的频谱特征匹配时，需要进一步进行用户的生物学身份认证；通过对嘴部的反射信号成像，构建当前用户的动态嘴唇轮廓特征，与用户数据库该唇语事件对应的所有用户的嘴唇轮廓特征相匹配，如果匹配成功，则认证通过，反之则为非法用户。

2.如权利要求1所述的基于超声波唇语识别的身份认证方法，其特征在于，步骤(2)中，对于用户所表达一段特定唇语事件的提取方法包括如下步骤：

(1)对只包含嘴部运动的反射信号进行分段，获得分段信号，并提取所述分段信号的频谱特征参数，匹配对应的语音事件；

(2)将分段信号对应的语音事件进行联合学习，映射到对应的唇语事件。

3.如权利要求1所述的基于超声波唇语识别的身份认证方法，其特征在于，移动终端包括信息采集模块和解锁控制模块；其中信息采集模块包括信号发射子模块和信号接收子模块；信号发射子模块为移动终端的扬声器，发送超声波信号；信号接收子模块为移动终端的麦克风，接收来自用户面部的反射信号；解锁控制模块包括识别子模块、匹配子模块以及认证子模块；其中识别子模块对信号接收模块获取的反射信号进行实时唇语特征的提取以及移动终端访问密钥的生成；匹配子模块用于将当前访问用户的唇语特征与用户数据库的信息进行匹配，判断其是否与移动终端的预设唇语密钥相匹配；认证子模块将根据匹配程度是否超过门限值来进行身份认证，若超过门限值，则移动终端的身份认证通过，若否，则所述移动终端保持锁定状态，判定为非法用户闯入。