浅谈智能终端中基于生物特征的屏幕解锁新技术

李紫君，崔晋培

（1.国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心，天津 300300：2.国家天津市电力公司东丽供电分公司，天津 300300）

触摸式移动终端已经成为我们生活中最重要的部分之一了，是人们日常生活中经常需要使用的设备之一，正因其在生活中参与度越来越高，其安全性、便捷性也变得越来越重要，其中终端屏幕解锁技术则是目前的研究热点之一。

在移动终端的屏幕解锁的发展中，早期使用的解锁方式主要有按键、滑动、图案、密码等。早期人们设计增加解锁功能时是出于对手机设备的保护，而不是基于安全性或者人机交互时的体验感；随后的发展中，出于安全性的考虑，出现了包含滑动、图案、密码中至少一种的综合解锁方式；近年来，技术正在向更安全更便捷用户体验更加的方向发展，逐渐出现了利用了生物特征的解锁方式，例如人脸、指纹、声纹、 虹膜等方式。

1 利用生物特征屏幕解锁分类

1.1 指纹解锁

指纹解锁是一款使用您的指纹数据，并进行记录验证的屏保解锁软件。若在锁屏状态下，接收到目标信息，则确定该目标信息对应的采集区域，若该指纹图像与目标信息对应的预设指纹模板匹配成功，即可成功解锁。

1.2 视频解锁

视频解锁在智能移动终端解锁中主要包括利用移动终端中摄像功能，目前应用广泛的主要是两类，一是人脸识别二是虹膜识别。

人脸识别智能解锁的过程，主要分为：首先，设置人脸图像数据库，将预设人脸图像存入终端的数据库中，然后利用摄像机或摄像头采集信息，即采集当前含有人脸的图像或视频流，之后再将采集到的人脸数据进行分析，将其与数据库中人脸信息进行比对，若比对合格即解锁成功。

虹膜识别智能解锁的依据是眼睛中的虹膜，其与人脸识别过程类似，只是基于不同的数据信息进行识别，其过程为：首先，设置人体虹膜数据库，将预设人体虹膜数据存入终端的数据库中，然后利用摄像机或摄像头采集信息，即采集当前含有人体虹膜的图像或视频流，之后再将采集到的人体虹膜数据进行分析，将其与数据库中人体虹膜信息进行比对，若比对合格即解锁成功。

1.3 音频解锁

音频解锁也就是利用人体的声纹进行解锁的技术。声纹识别主要包括两类，一类是说话人辨认，另一类是说话人确认。声纹是一种声信号，在利用其进行解锁的时候需要将其转换成电信号，之后可利用计算机识别。音频解锁在应用时利用的是第二类声纹识别技术，即确认技术，首先预先输入预设声音，然后通过采集设备采集获取的声音，将二者进行对比，若匹配则解锁成功。

1.4 其他生物特征解锁方式

除上述主要的利用生物特征解锁方式外，还有其他一些已经或正在被研究用来生物识别的技术。其主要利用的生理特征主要包括心电、静脉、眼部、脸部以及手部特征等。

2 人脸识别在屏幕解锁中的应用

服务器判断第一人脸图像与人脸数据库中的特征信息是否匹配；若不匹配，服务器触发所述移动终端进入锁屏状态。包括如下步骤：

（1）服务器对第一人脸图像进行噪声点检测，对检测出的噪声点进行处理。

（2）服务器提取处理后的第一人脸图像的特征区域。

①设定尺寸为α×β的检测窗口，将检测窗口的中心对准一像素点（x，y），计算所述像素点（x，y）的检测值：

式中，Sx，y为所述第一人脸图像的任意一像素点（x，y）处的检测值，gi，j为检测窗口在（i，j）处的像素值，gx，y为像素点（x，y）处的像素值。

②将检测值大于预设检测值阈值的像素点视为特征区域的边缘像素点，其余像素点视为背景点。

③将所述边缘像素点进行拼接，得到所述特征区域。

（3）服务器将所述特征区域与人脸数据库中的特征信息进行匹配；服务器判断第一人脸图像与人脸数据库中的特征信息是否匹配，若不匹配，服务器触发所述移动终端进入锁屏状态。

3 结束语

人脸识别具备自然性的识别方式是通过观察比对人脸来进行身份验证，在采集面部图像信息时可以不让被测用户察觉，运用光线的反射与折射获取面部图像信息，从而安全性得意提高。与其他基于生物特征识别的技术相比，不需接触即可识别，可以在保证安全性的前提下极大的方便使用。