一種移動終端及其解鎖方法

2023-07-03 01:57:01

專利名稱：一種移動終端及其解鎖方法
技術領域：
本發明涉及移動通信領域，尤其涉及更方便、安全地對移動終端解鎖的 技術。
背景技術：
隨著移動終端的快速普及，新的業務和應用不斷湧現，人們使用移動終 端代替日程、記事本、甚至錢包和鑰匙。為了防止移動終端中存儲的信息、 資料被洩漏、盜用，以及一些重要功能(比如錢包、鑰匙)被非法使用，現 有技術的移動終端採用密碼來保護存儲的信息和功能。
現有技術的移動終端如果設置了開機密碼，那麼當移動終端開機時會要
求用戶輸入密碼；用戶通過4建盤輸入密碼後，如果輸入的密碼與設置密碼相 同，則對該用戶驗證通過，移動終端繼續執行後續各項操作，該用戶則可以 使用、操作該移動終端。對於移動終端中的一些重要功能，比如錢包、鑰匙
等功能，也可以設置使用密碼比如用戶通過菜單選中"鑰匙"的功能後，
移動終端顯示密碼輸入界面，只有當輸入的密碼為預期密碼值時，移動終端 才會執行"鑰匙"功能。
現有技術的移動終端採用密碼來保護相關信息的方法雖然提高了移動終
端信息的安全性，但是卻增加了用戶的負擔用戶不得不記住各種不同的密 碼，並且在開機或者使用某些功能時正確地輸入多個數字或者字母按鍵後， 才能被授權使用移動終端或者移動終端中的某些功能；從而使得用戶使用移 動終端的過程變得繁瑣。

發明內容
5本發明實施例提供的一種移動終端及其解鎖方法，簡化用戶解鎖過程。
一種移動終端解鎖方法，包括
移動終端通過圖像採集模塊獲得本移動終端當前使用者的面部圖像後， 從所迷面部圖像中提取圖像特徵；
所述移動終端將提取的圖像特徵與圖像特徵庫中預先存儲的圖像特徵進 行比較；
若所述提取的圖像特徵與所述圖像特徵庫中的圖像特徵符合程度高於設
定值，則確定解鎖。
所述圖像特徵庫中的圖像特徵的獲得方法，具體包括 所述移動終端通過圖像釆集模塊獲得該移動終端合法使用者的面部圖
像；並
從獲得的面部圖像中提取圖像特徵，作為所述圖像特徵庫中的圖像特徵。
所述圖像特徵庫包括至少兩個圖像特徵子庫，每個圖像特徵子庫存儲了 與其對應的該移動終端合法使用者的面部的圖像特徵；以及
所述移動終端將提取的圖像特徵與圖像特徵庫中的圖像特徵進行比較， 若所述提取的圖像特徵與所述圖像特徵庫中的圖像特徵符合程度高於設定 值，則確定解鎖，具體包括
所述移動終端將提取的圖像特徵與各圖像特徵子庫中的圖像特徵進行比
較；
若提取的圖像特徵與其中 一個圖像特徵子庫中的圖像特徵符合程度高於 設定值，確定所述移動終端當前使用者的身份為該圖像特徵子庫對應的合法 使用者；並
在確認該圖像特徵子庫對應的合法使用者具有使用權限時，確定解鎖。 一種移動終端，包括
圖像採集模塊，用於獲得本移動終端當前使用者的面部圖像； 特徵提取模塊，用於從所述圖像採集模塊獲得的面部圖像中提取圖像特徵；
特徵庫模塊，用於存儲圖像特徵庫；
特徵比較模塊，用於將所述特徵提取模塊提取的圖像特徵與所述圖像特 徵庫中的圖像特徵進行比較，若所述提取的圖像特徵與所述圖像特徵庫中的 圖像特徵符合程度高於設定值，則確定解鎖。
所述終端還包括
開機模塊，用於在接收到開機信息後啟動所述圖像採集模塊獲得移動終 端當前使用者的面部圖像，並在所述特徵比較模塊確定解鎖後，執行開機過 程中的後續操作。
所述終端還包括
特徵學習模塊，用於啟動所述圖像採集模塊獲得該移動終端合法使用者 的面部圖像；並將所述特徵提取模塊從面部圖像中提取的圖像特徵，保存到 所述特徵庫模塊的圖像特徵庫中。
所述特徵庫模塊中包括至少兩個圖像特徵子庫，每個圖像特徵子庫存儲 了與其對應的該移動終端合法使用者的面部的圖像特徵；以及
所述特徵比較模塊具體用於將所述特徵提取模塊提取的圖像特徵與所述 圖像特徵庫中的各圖像特徵子庫的圖像特徵進行比較；若提取的圖像特徵與 其中一個圖像特徵子庫中的圖像特徵符合程度高於設定值，確定所述移動終 端當前使用者的身份為該圖像特徵子庫對應的合法使用者；並在確認該圖像 特徵子庫對應的合法使用者具有使用權限時，確定解鎖。
本發明實施例由於通過獲取移動終端當前使用者的面部圖像、並與預先 存儲的圖像特徵進行比較，來決定是否解鎖，使得使用者在解鎖過程中不必 再繁瑣地通過^^輸入密碼來進行解鎖，從而大大簡化了使用者的解鎖過程， 方便用戶對移動終端的使用。
進一步，在圖像特徵庫中存儲有多個圖像特徵子庫，各圖像特徵子庫中 分別存儲了該移動終端各合法使用者的面部的圖像特徵；從而可以根據移動終端當前使用者面部圖像的圖像特徵與各圖像特徵子庫中的圖像特徵進行對 比，在確認當前使用者為多個合法使用者之一時，根據該合法使用者的權限 進行解鎖。這樣，移動終端可以識別多個合法使用者的面部特徵，允許多個 合法使用者使用移動終端的相關功能。


圖1為本發明實施例一的移動終端解鎖方法流程圖； 圖2為本發明實施例一的移動終端內部結構框圖； 圖3為本發明實施例二的移動終端解鎖方法流程圖； 圖4為本發明實施例二的移動終端內部結構框圖。
具體實施例方式
本發明的發明人注意到目前大多數移動終端都配備了攝像頭，具有攝像 功能，可以對人體面部進行攝像；而人的面部往往具有獨特的特徵——不同 的人具有不同的面部特徵。本發明實施例提供的移動終端可以通過攝像頭獲 取人體面部圖像後，通過識別出獨特的面部特徵從而確定是否為合法用戶， 完成解鎖功能。這樣，用戶在解鎖移動終端或者移動終端的某些功能時，不 必再按諸多按鍵來輸入密碼，用戶也不必再記住各種複雜、不同的密碼，既 保證了移動終端信息的安全性，又大大簡化了用戶解鎖過程。
下面結合附圖詳細說明本發明實施例的具體技術方案。本發明實施例一 提供了對單個使用者採用攝像方法來進行驗證、解鎖的技術方案；實施例二 提供了對多個使用者進行IH正、解鎖的技術方案。
實施例一
本發明實施例一提供的移動終端解鎖方法的流程圖，如圖l所示，包括 如下具體步驟
SlOl、移動終端接收到開機信息。當移動終端使用者需要打開移動終端、使用移動終端時，需要按下開機 鍵，從而移動終端接收到開機信息。
5102、 移動終端通過圖像採集模塊獲得該移動終端當前使用者的面部圖像。
在移動終端接收到開機信息後，圖像採集模塊獲得該移動終端當前使用 者的面部圖像、並提供該移動終端當前使用者面部的數位化圖像給移動終端。 所述圖像採集模塊包括攝像頭(及攝像傳感器)和圖像數位化系統。
5103、 移動終端從獲得的面部圖像中提取圖像特徵。 移動終端對採集的面部圖像數據先進行預處理主要是對採集的圖像數
據進行壞點(出現突變的點)去除、同時採用特徵子臉技術，判讀釆集的數 據是否為人臉，同時去除人臉以外的圖像數據。以減少訓練和識別的運算量， 提高識別率。
在對面部圖像數據作預處理後，採用面部局部特徵和整體結合的方式來 提取面部特徵在人臉圖像上測量IO個距離(如眼睛、鼻子等器官的大小和 相對位置)，把這些距離標準化作為局部表情特徵，用Fisher線形判別提取面 部表情的整體特徵；為了解決小樣本問題，採取"PCA+FLD"的策略，先通過 PCA (主成分分析)算法把人臉圖像投影到一個較低維的空間，再通過標準 的FLD (Fisher線性判別，也稱線性分析)提取表情特徵。融合後的特徵輸入 到基於反向傳播的前向型神經網絡進行分類，從而得到面部圖像的特徵參數， 即提取了面部圖像的圖像特徵。具體的圖像特徵提取方法為本領域技術人員 所熟知，此處不再贅述。
5104、 將提取的圖像特徵與事先保存在移動終端中的圖像特徵庫中的圖 像特徵進行比較，根據比較結果確定是否解鎖。
圖像特徵庫中的圖^4爭徵是在用戶擁有移動終端後通過訓練、學習得到 的，該圖像特徵庫中的圖像特徵反映了該移動終端的合法使用者獨特的面部 特徵。通常來說，這些特徵能夠比較明顯的區分合法使用者和非法使用者；移動終端可以才艮據識別時提取的圖像特徵參數(和訓練過程的提取方式一致) 與圖像特徵庫中的圖像特徵參數的符合程度來決定是否解鎖。比如，設定某 個閾值，當提取的圖像特徵與圖像特徵庫中的圖像特徵的相符合的個數超過
設定閾值，則認為該移動終端當前使用者為合法使用者，確定解鎖；否則， 認為該移動終端當前使用者為非法使用者，不執行解鎖，也就不繼續執行後 續操作或功能，從而保護了移動終端的信息以及使用功能不被非法獲取或使 用。
在實際應用過程中，由於攝像時外界光線的變化等原因有可能導致拍攝 的合法使用者的面部圖像中提取的圖像特徵與圖像特徵庫中的圖像特徵不相 符合，或者符合程度較低，從而出現誤判。為了避免出現誤判，當提取的圖 像特徵與圖像特徵庫中的圖像特徵不相符合，或者符合程度較低時，可以再 次執行上述的步驟S102-S104，即再次獲得使用者的面部圖像，進行比較，當 比較次數超過設定值時，則確認當前使用者為非法使用者，不解鎖。
S105、在確定解鎖後，移動終端完成開機過程中的後續操作。
在確定解鎖後，即確認當前使用者為合法使用者，則完成開機過程(比 如搜索網絡、啟動菜單等)，允許當前使用者使用移動終端。
上述的解鎖方法不但可以應用在開機過程中，還可以應用在移動終端執 行某些重要功能之前。比如，移動終端接收到某個功能執行命令後，執行上 述步驟S102-S104步驟的內容，在確定解鎖後，移動終端才執行該功能；否 則，退出該功能。
本領域技術人員可以理解，雖然上述說明中，為便於理解，對方法的步 驟採用了順序性描述，但是應當指出，對於上述步驟的順序並不作嚴格限制。
上述圖像特徵庫中的圖像特徵既可以是從其它設備(比如其它移動終端 或者計算機)複製過來的，也可以是本移動終端通過學習、訓練的方法獲得
的。通過學習方法獲得本移動終端合法使用者的面部圖像的圖像特徵作為圖 像特徵庫中的圖像特徵，即首先確定移動終端當前使用者為合法使用者(比
10如通過密碼等方法驗證合法使用者身份)，之後啟動圖像特徵學習流程移動 終端通過圖像釆集模塊獲得合法使用者的面部圖像，從獲得的面部圖像中提 取圖像特徵，並將提取的圖像特徵存儲到圖像特徵庫中，用以作為解鎖時進 行比對的參照特徵。事實上，為了保證圖像特徵庫中的圖像特徵能夠儘可能 客觀的反映移動終端合法使用者的面部圖像的特徵，避免攝像過程中出現的 各種不同因素的幹擾，可以在圖像特徵學習過程中在儘可能多的背景下拍攝 獲取合法使用者的面部圖像，並根據這些面部圖像提取的圖像特徵來確定最 終保存到圖像特徵庫中的圖像特徵。比如，可以針對多個面部圖像提取的圖 像特徵作均化處理後形成圖像特徵庫中的圖像特徵。
本發明實施例一提供的移動終端，如圖2所示，包括圖像採集模塊201、 特徵提取模塊202、特徵庫模塊203、特徵比較模塊204。
其中，圖像採集模塊201用於獲得該移動終端當前使用者的面部圖像。 特徵提取模塊202用於從圖像採集模塊201獲得的面部圖像中提取圖像 特徵。
特徵庫模塊203用於存儲圖像特徵庫。
特徵比較模塊204用於將特徵提取模塊202提取的圖像特徵與所述圖像 特徵庫中的圖像特徵進行比較，根據比較結果確定解鎖。 所述移動終端還包括
開機模塊205，用於在接收到開機信息後啟動圖像採集模塊201獲得移動 終端當前使用者的面部圖像，並在特徵比較模塊204確定解鎖後，執行開機 過程中的後續操作。
所述移動終端還包括
特徵學習模塊206用於啟動圖像採集模塊201獲得該移動終端合法使用 者的面部圖像；並將特徵提取模塊202從面部圖像中提取的圖像特徵，保存 到所述特徵庫模塊的圖像特徵庫中。在啟動圖像釆集模塊201之前，特徵學 習模塊206還可以對移動終端合法使用者進行身份驗證。
ii本發明實施例一由於通過獲取移動終端當前使用者的面部圖像、並與預 先存儲的圖像特徵進行比較，來決定是否解鎖，使得使用者在解鎖過程中不 必再繁瑣地通過按鍵輸入密碼來進行解鎖，從而大大簡化了使用者的解鎖過 程，方便用戶對移動終端的使用。
實施例二
由於人體面部特徵的獨特性以及難以複製性，更加提高了移動終端信息 的安全性。然而，在某些情況下，可能需要多人共用一個移動終端(比如移 動終端用戶的家庭成員)，也就是說，該移動終端具有多個合法使用者，那麼， 如果該移動終端只能才艮據一個用戶的面部特徵來解鎖將會限制移動終端的使 用。
本發明實施例二提供了移動終端對多個合法使用者進行驗證、解鎖的方
法，流程圖如圖3所示，包括如下具體步驟
5301、 移動終端通過圖像採集模塊獲得該移動終端當前使用者的面部圖像。
5302、 移動終端從獲得的面部圖像中提取圖像特徵。
5303、 將提取的圖像特徵與事先保存在移動終端中的各圖像特徵子庫中 的圖像特徵進行比較，確定移動終端當前使用者的身份。
在移動終端的圖像特徵庫中包括多個圖像特徵子庫(比如至少兩個圖像 特徵子庫)，每個圖像特徵子庫中存儲了與其對應的該移動終端合法使用者的 面部的圖像特徵。比如，圖像特徵庫中包括圖像特徵子庫A、圖像特徵子庫B、 圖像特徵子庫C,分別存儲了對應的合法使用者A、合法使用者B、合法使用 者C的面部圖像特徵。將提取的圖像特徵分別與圖像特徵子庫A、圖像特徵 子庫B、圖像特徵子庫C的圖像特徵進行比較，根據比較結果可以確定移動 終端當前使用者的身份。例如，提取的圖像特徵與圖像特徵子庫A、 B、 C中 任一子庫中的圖像特徵都不相符合，或者符合程度低，則確認移動終端當前 使用者為非法使用者；若提取的圖像特徵與圖像特徵子庫A、 B、 C中的一個子庫中的圖像特徵符合程度高於設定值，則確認移動終端當前使用者為該子 庫所對應的合法使用者。
S304、根據確定的移動終端當前使用者的身份，決定是否解鎖。
在實際使用過程中，移動終端不同的合法使用者既可以具有相同的使用 權限，也可以被設置不同的使用權限。若各合法使用者具有相同權限，則移 動終端在判斷出移動終端當前使用者為合法使用者之一時，確定解鎖；若各 合法使用者被設置不同的使用權限，則移動終端在判斷出移動終端當前使用 者為合法使用者之一時，可以根據該合法使用者所被設置的權限決定是否解 鎖一一即該合法使用者如果具備當前功能的使用權限，則進行解鎖。
本發明實施例二提供的移動終端如圖4所示，包括圖像採集模塊401、 特徵提取模塊402、特徵庫模塊403、特徵比較模塊404。
其中，圖像採集模塊401、特徵提取模塊402的結構與功能與實施例一的 移動終端的圖像釆集模塊201、特徵提取模塊202相同，此處不再進行贅述。
在特徵庫模塊403中的圖像特徵庫具有多個圖像特徵子庫(比如至少兩 個圖像特徵子庫)，各圖像特徵子庫中分別存儲了該移動終端各合法使用者的 面部的圖像特徵。
特徵比較模塊404將特徵提取模塊402提取的圖像特徵與特徵庫模塊403 中的圖像特徵進行比較，具體為特徵比較模塊404將特徵提取模塊402提 取的圖像特徵與特徵庫模塊403中的各圖像特徵子庫的圖像特徵進行比較， 根據比較結果確定移動終端當前使用者身份後，根據確定的身份確定解鎖。
所述移動終端還包括特徵學習模塊406。特徵學習模塊406啟動圖像採集 模塊201獲得該移動終端各合法使用者的面部圖像；並將特徵提取模塊202 從面部圖像中提取的各合法使用者的面部的圖像特徵,保存到特徵庫模塊403 的各圖像特徵子庫中。
當然，所述移動終端還可以包括開積4莫塊405,其功能與實施例一中的開 機模塊205相同，此處不再贅述。本發明實施例二由於通過獲取移動終端當前使用者的面部圖像、並與預 先存儲的圖像特徵進行比較，來決定是否解鎖，使得使用者在解鎖過程中不 必再繁瑣地通過按鍵輸入密碼來進行解鎖，從而大大簡化了使用者的解鎖過 程，方便用戶對移動終端的使用。
進一步，在圖像特徵庫中存儲有多個圖像特徵子庫，各圖像特徵子庫中
分別存儲了該移動終端各合法使用者的面部的圖像特徵；從而可以根據移動 終端當前使用者面部圖像的圖像特徵與各圖像特徵子庫中的圖像特徵進行對 比，在確認當前使用者為多個合法使用者之一時，根據該合法使用者的權限 進行解鎖。這樣，移動終端可以識別多個合法使用者的面部特徵，允許多個 合法使用者使用移動終端的相關功能。
是可以通過程序來指令相關的硬體來完成，該程序可以存儲於一計算機可讀 取存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光碟等。
還可以理解的是，附圖或實施例中所示的裝置結構僅僅是示意性的，表 示邏輯結構。其中作為分離部件顯示的模塊可能是或者可能不是物理上分開 的，作為模塊顯示的部件可能是或者可能不是物理模塊，既可以位於一個地 方，也可以分布到幾個網絡單元上。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普 通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤 飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種移動終端解鎖方法，其特徵在於，包括移動終端通過圖像採集模塊獲得本移動終端當前使用者的面部圖像後，從所述面部圖像中提取圖像特徵；所述移動終端將提取的圖像特徵與圖像特徵庫中預先存儲的圖像特徵進行比較；若所述提取的圖像特徵與所述圖像特徵庫中的圖像特徵符合程度高於設定值，則確定解鎖。
2、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述圖像特徵庫中的圖像特 徵的獲得方法，具體包括所述移動終端通過圖像採集模塊獲得該移動終端合法使用者的面部圖 像；並從獲得的面部圖像中提取圖像特徵，作為所述圖像特徵庫中的圖像特徵。
3、 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，在獲得該移動終端合法使用 者的面部圖像之前，還包括對所述移動終端合法使用者進行身份驗證。
4、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述圖像特徵庫包括至少兩 個圖像特徵子庫，每個圖像特徵子庫存儲了與其對應的該移動終端合法使用 者的面部的圖像特徵；以及所述移動終端將提取的圖像特徵與圖像特徵庫中的圖像特徵進行比較， 若所述提取的圖像特徵與所述圖像特徵庫中的圖像特徵符合程度高於設定 值，則確定解鎖，具體包括所述移動終端將提取的圖像特徵與各圖像特徵子庫中的圖像特徵進行比較；若提取的圖像特徵與其中 一個圖像特徵子庫中的圖像特徵符合程度高於 設定值，確定所述移動終端當前使用者的身份為該圖像特徵子庫對應的合法 使用者；並在確認該圖像特徵子庫對應的合法使用者具有使用權限時，確定解鎖。
5、 如權利要求l-4任一所述的方法，其特徵在於，在所述獲得該移動終 端當前使用者的面部圖像之前，還包括所述移動終端接收到開機信息；以 及在確定解鎖後，所述移動終端完成開4幾過程中的後續^t喿作。
6、 如權利要求l-4任一所述的方法，其特徵在於，在所述獲得該移動終 端當前使用者的面部圖像之前，還包括所述移動終端接收到某個功能執行 命令；以及在確定解鎖後，所述移動終端執行該功能。
7、 一種移動終端，其特徵在於，包括圖像採集模塊，用於獲得本移動終端當前使用者的面部圖像； 特徵提取模塊，用於從所述圖像採集模塊獲得的面部圖像中提取圖像特徵；特徵庫模塊，用於存儲圖像特徵庫；特徵比較模塊，用於將所述特徵提取模塊提取的圖像特徵與所述圖像特 徵庫中的圖像特徵進行比較，若所述提取的圖像特徵與所述圖像特徵庫中的 圖像特徵符合程度高於設定值，則確定解鎖。
8、 如權利要求7所述的終端，其特徵在於，還包括開機模塊，用於在接收到開機信息後啟動所述圖像採集模塊獲得移動終 端當前使用者的面部圖像，並在所述特徵比較模塊確定解鎖後，執行開機過 程中的後續操作。
9、 如權利要求7所述的終端，其特徵在於，還包括 特徵學習模塊，用於啟動所述圖像採集模塊獲得該移動終端合法使用者的面部圖像；並將所述特徵提取模塊從面部圖像中提取的圖像特徵，保存到 所述特徵庫模塊的圖像特徵庫中。
10、 如權利要求7所述的終端，其特徵在於，所述特徵庫模塊中包括至少兩個圖像特徵子庫，每個圖像特徵子庫存儲了與其對應的該移動終端合法使用者的面部的圖^象特徵；以及所述特徵比較模塊具體用於將所述特徵提取模塊提取的圖像特徵與所述 圖像特徵庫中的各圖像特徵子庫的圖像特徵進行比較；若提取的圖像特徵與 其中一個圖像特徵子庫中的圖像特徵符合程度高於設定值，確定所述移動終 端當前使用者的身份為該圖像特徵子庫對應的合法使用者；並在確認該圖像 特徵子庫對應的合法使用者具有使用權限時，確定解鎖。
全文摘要
本發明涉及移動通信領域，尤其涉及更方便、安全地對移動終端解鎖的技術。本發明提供的一種移動終端及其解鎖方法，包括移動終端通過圖像採集模塊獲得該移動終端當前使用者的面部圖像後，從所述面部圖像中提取圖像特徵；所述移動終端將提取的圖像特徵與圖像特徵庫中的圖像特徵進行比較，根據比較結果確定是否解鎖。由於通過獲取移動終端當前使用者的面部圖像、並與預先存儲的圖像特徵進行比較，來決定是否解鎖，使得使用者在解鎖過程中不必再繁瑣地通過按鍵輸入密碼來進行解鎖，從而大大簡化了使用者的解鎖過程，方便用戶對移動終端的使用。
文檔編號H04M1/725GK101494690SQ20091000729
公開日2009年7月29日 申請日期2009年2月24日 優先權日2009年2月24日
發明者閆三鋒 申請人:青島海信移動通信技術股份有限公司