专利名称：触摸屏手指滑动身份识别解锁方法
技术领域：
本发明是一种操作者在电子触摸屏上进行手指触摸与滑动、解锁程序根据触摸输入对操作者进行个人识别并解锁的技术方案，可实现对桌上电脑、手机、平板电脑、电子锁等具触摸屏的电子设备以及这些设备中的电子文件的锁定保护状态(防止误操作、防止非授权操作、设备待机关闭、上锁等不可使用和保护状态)的解除。
背景技术：
作为输入设备部件，具多点触摸功能的电子触摸屏已广泛使用于桌上电脑、手机、平板电脑、电子锁及其他需要接受人工输入的电子设备上。而这些桌上电脑、手机、平板电脑、电子设备及其中的电子文件锁定状态的解除需要接受人工输入以对操作者进行身份识另IJ，主要的方法是通过操作者在触摸屏上实现既定模式的滑动或(及)点击，形成不同形式的密码输入，内置的解锁程序通过密码识别操作者的身份从而实现锁定状态的解除。但目前这类保护措施为提高密码保护强度，均需要操作者在触摸屏上实现多次滑动与点击，解锁操作较繁复，而且很容易被其他人偷窥，从而复制操作造成保护失败。另一类的保护措施，如触摸屏指纹识别技术则仅能识别静态的指纹图像，无法判断所输指纹图像是否来自活体的主动操作，容易受先进指纹复制技术的攻击。
发明内容
该项发明将在操作者对触摸屏的一次触摸和手指滑动的动作中实现对操作者的身份识别，可简单、有效地保护电子设备和文件数据的使用安全。针对传统解锁手势操作容易被旁人偷窥和重复、一般指纹识别技术不能识别活体的缺点，本发明利用每个人手掌大小、手指长度、自然空握拳时手指间距离及手指弯曲时的动作模式的不同，建立授权操作者手势特征记录，以此为基础进行身份识别。所采用的技术方案是:内置解锁程序跟踪·和识别操作者在具多点触摸功能的触摸屏上不同手指的滑动数据，经运算后得出此人不同手指的移动特征，与内置手势特征数据库比对，判断是否属于授权使用者以进行解锁。具体而言，要求操作者的解锁动作第一步是以自然方式单手空握拳头成爪状，并以不同数目的手指(如以拇指、食指、中指三指，也可五指)触碰触摸屏的指定范围以实现“按压”操作，此时内置解锁程序接收并记录操作者在触摸屏上不同手指的按压位置数据；第二步操作者拳头抓拢，手指收拢，在触摸屏上滑动，实现手指的“滑动”操作。此时内置解锁程序接收操作者在触摸屏上不同手指的滑动距离、滑动速度、按压力度等数据，经运算后形成包含不同手指的移动方向、滑动距离、滑动速度和按压力度等要素的手势特征，与手势数据库比对，对操作者进行身份识别，身份识别成功则解锁，不成功则保持锁定。本发明的有益效果是，因为每个人手掌大小、手指长度、自然空握拳时手指间距离及手指弯曲时的动作模式存在很大差异，其他人即使看到解锁的动作也难以复制授权使用者不同手指的滑动模式，从而以一次简单的手掌抓拢、手指弯曲的触摸输入即可以可靠地实现对操作者的身份识别，而且实现该项输入需要复杂而精细的人体动作，既避免了一般指纹识别仅能识别静态指纹图案的缺点，同时也提高了以机械等非活体形式复制手势操作的成本。
图1是本发明技术方案的系统组成图。本方案技术系统包括具多点触摸功能(两点及以上)的触摸屏(1001)，解锁程序(1002)及手势特征数据库(1003)。图2是本发明技术方案中解锁程序的逻辑示意图。图3是本技术方案实施例第一步的侧面示意图(因透视关系仅以一个人在一个屏幕上用右手拇指、食指、中指三指操作为例)，图中要素包括触摸屏(1001)、操作者右手拇指首次触碰触摸屏的位置(3001)、操作者右手食指首次触碰触摸屏的位置(3002)、操作者右手中指首次触碰触摸屏的位置(3003)。图4是实施例第一步的俯视图，略去了会遮挡图示的操作者手部。图5是本技术方案实施例第二步的侧面示意图(因透视关系仅以一个人在一个屏幕上用右手拇指、食指、中指三指操作为例)。图中要素包括触摸屏(1001)、操作者右手拇指首次触碰触摸屏的位置(3001)以及弯曲时可能的移动方向(5001)、操作者右手食指首次触碰触摸屏的位置(3002)以及弯曲时可能的移动方向(5002)、操作者右手中指首次触碰触摸屏的位置(3003)以及弯曲时可能的移动方向(5003)。图6是实施例第二步的俯视图，同样略去会遮挡图示的操作者手部。图中要素包括触摸屏(1001)，操作者右手拇指首次触碰触摸屏的位置(3001)、弯曲时可能的移动方向
(5001)以及停止移动后的位置(6001)、操作者右手食指首次触碰触摸屏的位置(3002)、弯曲时可能的移动方向(5002)以及停止移动后的位置(6002)、操作者右手中指首次触碰触摸屏的位置(3003)、弯曲时可能的移动方向(5003)以及停止移动后的位置￠003)。
具体实施例方式下面结合图1与图2介绍本发明技术方案的具体组成。如图1所示，本技术方案包括具多点触摸功能(两点及以上)的触摸屏(1001)，解锁程序(1002)及手势特征数据库(1003)。其中触摸屏(1001)负责收集操作者多点触摸信息，解锁程序(1002)接收触摸屏(1001)收集的信息进行运算，计算出手势特征，与手势特征数据库(1003)比对，若符合授权使用者的特征则发出解锁信号，否则不发出解锁信号。如图2所示，本发明技术方案中解锁程序的逻辑为:1、初始系统处于锁定状态，解锁程序待机等待输入(2001)；2、触摸屏有触碰输入时，解锁程序记录触碰点位置数据，根据相对位置信息判断触摸点所对应的手指(2002)；3、当操作者手指移动并停留时，解锁程序跟踪触摸屏提供的不同手指的滑动数据(2003)；4、根据收集的数据，解锁程序计算不同手指滑动的模式特征(2004)；5、将运算特征的结果与手势特征数据库比对(2005)，若符合授权使用者的手势特征，则发出解锁信号(2006)，否则不发出解锁信号，程序恢复待机等待输入状态(2007)。下面介绍本发明技术方案实施的例子，为方便描述，以一个人在一个触摸屏上用右手拇指、食指、中指三指操作为例。第一步，如图3所示，操作者以自然方式收拢单手拳头成爪状并以不同数目的手指(右手拇指、食指、中指)触碰触摸屏(1001)，解锁程序(1002)记录拇指所触及触摸屏的位置(3001)、食指触及触摸屏的位置(3002)、中指触及触摸屏的位置(3003)。图4是略去操作者手掌后图3的俯视图。第二步，如图5所示，操作者手掌抓拢，手指向手掌中心自然收拢，手指在触摸屏上移动，实现多只手指的“移动”操作，其中拇指移动的方向为(5001)，食指移动的方向为
(5002)，中指移动的方向为(5003)。移动停止后，多只手指位置均有变动，如图6所示，原来拇指所触及触摸屏位置从(3001)滑动到新的点(6001)，原来食指所触及触摸屏位置从(3002)滑动到新的点(6002)，原来中指所触及触摸屏位置从(3003)滑动到新的点(6003)。在手指滑动过程中，解锁程序(1002)分别记录不同手指的滑动数据(包括但不限于坐标、滑动速度、按压力度等全部或部分的数据类型，取决于触摸屏所能提供的数据类型)，根据这些数据计算出包含操作者不同手指的移动方向、滑动距离、滑动速度和按压力度等要素在内的手势特征，与手势特征数据库(1003)中的数据进行对比，若发现操作者手势特征与手势特征数据库(1003)中记录的授权使用者的手势特征相符，则发出解锁信号，解锁成功，否 则不发出解锁信号，解锁失败。
权利要求
1.一种触摸屏手指滑动身份识别解锁方法，该方法接收操作者在电子触摸屏上的触摸动作数据实现对解锁者的身份识别，身份识别通过则实施解锁，其特征是:方法跟踪操作者两只或以上数量的手指在触摸屏上触摸和移动的数据，经解锁程序整理和计算得出操作者的不同手指包含滑动方向、滑动距离、滑动速度、按压力度在内的手势特征，与内置的手势特征数据库对比，符合授权使用者的手势特征则解除锁定，不符合则保持锁定。
2.根据权利要求1所述的触摸屏手指滑动身份识别解锁方法，其特征是:方法的系统组成包括支持多点触摸(两点及以上)功能的触摸屏、接收和处理触摸屏所提供数据的解锁程序、供解锁程序使用和操作的记录了手势特征的数据库。
3.根据权利要求1所述的触摸屏手指滑动身份识别解锁方法，其特征是:系统核心解锁程序具备以下逻辑步骤: (1)初始系统处于锁定状态，解锁程序待机等待输入步骤； (2)触摸屏有触碰输入时，解锁程序记录触碰点位置数据，根据相对位置信息判断触摸点所对应的手指步骤； (3)当操作者手指移动并再次停留时，解锁程序跟踪触摸屏提供的不同手指的滑动数据步骤； (4)根据收集的数据，解锁程序计算不同手指滑动模式特征步骤； (5)将运算特征的结果与手势特征数据库比对，若符合授权使用者的手势特征，则发出解锁信号，否则不发出解锁信号，程序恢复待机等待输入状态步骤。
4.根据权利要求1所述的触摸屏手指滑动身份识别解锁方法，其特征是:系统包含一个手势特征数据库，其中主要字段包括: (1)手指滑动方向； (2)手指滑动距离； (3)手指按压力度； (4)手指滑动速度。
全文摘要
触摸屏手指滑动身份识别解锁方法是一种根据操作者在电子触摸屏上的一次多点触摸滑动动作对操作者的身份进行识别并解锁的技术方法。其技术系统包括触摸屏、解锁程序与手势特征数据库。解锁程序跟踪操作者多只手指在触摸屏上的滑动特征，经计算后与手势特征数据库比对，若符合授权操作者手势特征的则解除锁定，否则保持锁定。
文档编号G06F21/31GK103246836SQ201310115450
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者李健 申请人:李健