[发明专利]一种基于超声波唇语识别的身份认证方法

说明书

一种基于超声波唇语识别的身份认证方法，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；(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。本发明的有益效果为：在无需额外硬件定制的基础上，利用超声波感知的能力获取身份认证的特征参数，部署成本低，拓展了超声波技术在移动终端的应用场景；利用用户在表达相同唇语事件时行为习惯的差异性，与生物学特征相结合，解决了现有面部识别、指纹识别等技术中的安全漏洞，能够达到高效的身份认证。

技术领域

本发明涉及身份认证技术领域，尤其是一种基于超声波唇语识别的身份认证方法。

背景技术

在当今的信息社会中，准确的身份认证技术是系统安全的必要前提。传统的身份认证技术往往是基于特征内容(文本密码、身份证ID)或者定制的识别认证物品(身份证、学生证)。然而，前者容易被采取一定的技术手段进行复制和窃取，后者则往往会出现丢失和损坏的现象。因此，在身份认证系统上引入生物学的特征信息和用户行为习惯的学习则很有必要。另一方面，现有的生物学特征信息，如面部识别、指纹识别、声纹识别可以被其他恶意用户通过拍照、复制指纹、录音等方式记录，给系统带来安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于超声波唇语识别的身份认证方法，可以解决现有面部识别技术中的安全漏洞，达到高效认证。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于超声波唇语识别的身份认证方法，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；

(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。

优选的，步骤(2)中，用户动态的嘴唇轮廓特征的提取方法包括如下步骤：

(1)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；

(2)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；

(3)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。

优选的，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。

优选的，步骤(3)中，用户的识别与认证包括如下步骤：

(1)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；

(2)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；

(3)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。