[发明专利]一种基于动态手势的身份认证方法

说明书

技术领域

本发明属于模式识别和身份认证技术领域，涉及一种基于android平台的动态手势身份认证方法。

背景技术

身份认证是系统确认操作者的真实身份与其声称身份是否相符的过程，在手机普及的今天，手机上的用户身份认证也成为信息安全的一个重要部分。目前手机身份认证主要分为基于口令的身份认证和基于生物特征的身份认证。常用的基于口令的身份认证有用户密码方式和九宫格解锁方式，基于口令的身份认证的共同特点是口令容易泄露，为了口令的安全性频繁更换口令，又使得口令难以维护。基于生物特征的身份认证可以作为用户口令的一个很好的替代方法，生物特征是人的天然属性，包括人的生理特征或行为特征。生理特征为先天的特征，包括面相、指纹、掌形、声音、虹膜、视网膜等静态特征；行为特征是通过后天的学习或发展而形成的，包括签名、击键、步态、动态手势等动态特征。生物特征不会像密码一样容易被猜测和忘记，也不会像持有物一样容易被盗取，所以，利用生物特征进行身份认证将会是一种更为安全可靠、方便快捷的大众化身份认证手段。

目前常用的基于生物特征的身份认证技术包括以下几种：

1.指纹认证

指纹认证是最为古老和常用的一种生物特征身份认证技术，占有生物特征认证市场中超过一半的份额。指纹是人的手指末端表面的纹路，这些凹凸不平的皮肤纹路中包含了丰富的断点、交叉点、结合点等细节特征，这些特征是唯一的，也是恒久不变的，通过指纹的比对可以确定一个人的身份。指纹认证就是利用图像处理技术对采集的指纹进行匹配，从而鉴别用户的身份。

2.虹膜认证

虹膜认证是目前所有生物特征认证技术中最方便、最精确的一种，也是二十一世纪最具发展前景的生物认证技术。虹膜是巩膜和瞳孔之间环状区域，它包含丰富的纹理特征，而且结构是随机的，是遗传基因决定的，不易被伪造。非接触式的虹膜图像获取卫生易用，获取时不受光线意外的环境影响，稳定性高。

3.人脸认证

人脸认证是生物特征认证技术领域最困难的研究课题之一，人脸特征的抽取比较困难，同一人不同的表情、位置、方向、光照都会对人脸特征的提取产生较大的影响，所以目前人脸认证的准确性比指纹认证和虹膜认证低，但是非接触式的人脸特征信息获取相对比较自然而且不易察觉，良好的用户体验使得人脸认证成为最容易被接受的生物特征认证方式。

4.签名认证

签名认证是一种行为特征认证技术，签名认证按照数据获取方式不同分为离线签名认证和在线签名认证。离线签名认证是通过扫描仪把纸上的字符转换为计算机可处理的图像，并提取纹理信息等特征进行认证。在线签名认证通过专用的写字板采集用户的书写信息，把签名序列转化为图像，并且记录书写的压力、加速度、速度等信息，根据用户的书写习惯对用户进行认证。

5.静脉认证

静脉认证是一种通过人们手指、手背、手掌上的静脉分布图案来对人们身份进行认证的生物特征认证技术。静脉特征是一种生理特征，不同的人的静脉特征都不同，即使同一个人的左右手的静脉特征都不一样，难于伪造，安全性非常高非接触式的数据获取，也使得用户非常容易接受。静脉认证利用红外线CCD摄像头获取静脉图像数据，运用突袭那个二值化、细化手段对数字图像提取特征，然后与主机中存储的静脉特征进行匹配，从而达到身份认证的效果。

生物特征认证方式解决了传统的口令认证方式的各种局限性，但是在智能手机平台上，生物特征认证方式的使用量却远不如口令认证方式，主要原因有以下两点：首先是因为手机平台上的资源、设备限制。目前手机上基本上都没有可以获取指纹的设备，使用指纹认证的话就需要外接设备，使用不方便；而虹膜认证对摄像头要求很高，这样摄像头最低价为7000美元，手机也难以实现，在线签名认证也需要外接设备；另外静脉认证的采集设备也有特殊要求，设计复杂，制造成本高，产品难以小型化，便携不适用。其次是认证方式本身的一些缺陷限制。虹膜认证方式极难读取黑眼睛特征，人脸认证和声音认证都非常容易受外界甚至自身的影响，离线签名认证容易被盗取和转移。

因此，有必要设计一种新型的身份认证方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于动态手势的身份认证方法，该方法在匹配认证时采用结合放宽端点限制和提前终止的DTW高效方法，在DTW方法基础之上，限定弯折斜率、放宽匹配路径端点限制、并结合提前终止策略，能有效的提高DTW方法的计算效率和手势匹配认证精度，能获得理想的认证效果。

发明的技术解决方案如下：