[发明专利]一种基于步态识别的手机身份验证方法

说明书

本发明公开了一种基于步态识别的手机身份验证方法。其实现方案是：先采集步态信号并变换、处理，然后提取步态周期和步态模式，确定特征向量矩阵后进行识别和验证步态。本发明通过对坐标系的转换，解决了手机在方向和位置上的不稳定性；通过消除噪声分量使得步态验证的准确性有所提高。

技术领域

本发明涉及通信安全身份验证和生物特征识别领域，尤其涉及一种基于步态识别的手机身份验证方法。

背景技术

目前手机中最常用的身份验证技术仍然依赖于传统的使用密码的方法，但这些技术并不是高效的,于是使用生物特征作为替代品如面部、指纹或在线签名等技术，近来已经在手机上广泛应用。但这些方法都存在着繁杂、遗忘、丢失泄露、被复制等问题，所以需要一种更加方便、有效、安全的身份验证技来保证手机通信安全。

手机在方向和位置上存在着不稳定性，严重影响着步态识别。并且步态识别的准确率受到噪声影响。

发明内容

本发明目的在于解决手机身份验证的安全性问题，提出了一种基于步态识别的手机身份验证方法,同时解决了手机不稳定性问题和手机噪声影响步态验证准确率问题。

为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案是：

(1)坐标系变换法解决手机不稳定性问题：先得到n个手机传感器的加速度a_i，旋转矢量O_i和重力g_i，A、G、O分别为加速度、重力加速度和方向的矩阵，然后消除采样时重力对获取的加速度的影响，得到纯步态信号，并根据每个旋转矢量O_i得到旋转矩阵R_i，把不包含重力的加速度矢量转换到地球坐标系统，新加速度矢量a_i为原加速度向量a_i乘以相应的旋转矩阵R_i。接着将X轴和Y轴信号合成a^(XY)，步态信号的幅度用另外的维度M表示为a^(M)，最终，变换后的步态信号在Z、XY、M三个维度上表示。

(2)小波变换阙值法消除在信号中的噪声分量：先把原始信号经过小波分解后得出各层的分解系数，即选择一个小波并确定所需的分解层次，对加速度进行分解，分解层次一般都为3到5层，然后对于各层分解系数的模与阙值比较之后再分别处理，最后对处理完的小波系数进行反变换，便得到去噪的小波信号。

本发明有以下优点：

1、步态具有难以伪造、很难受到干扰的特点。即使如果骗子可以记录真正用户的行走风格，伪造正品步态模式也是困难的。步态信号在用户走路时被隐形地捕获，并不被他人干预。所以，在安全级别不是过分严格的情况下，这一身份验证更加方便、安全。

2、本发明提供了一种简单而有效的方法,手机在方向和位置上出现的不稳定性得到了解决。

3、本发明消除了信号中的噪声分量，使得手机步态验证的准确性得到提高。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于步态识别的手机身份验证方法流程图；

图2为本发明所述方法中步骤一使用的手机在方向和位置上出现不稳定性情况示意图：(a)手机的坐标系、(b)错位、(c)迷失错误、(d)错位和定向障碍错误；

图3为本发明所述方法中步骤三使用的步态周期示意图；

图4为本发明所述方法中步骤三使用的函数波形图：(a)自相关函数，横坐标为归一化系数c，纵坐标为时间t；(b)检测到的在Z轴的标记点，横坐标为加速度m/s²，纵坐标为采样点数。

具体实施方式