一种实现用户个人信息数据标签可视化展示的方法、系统及移动设备与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实现用户个人信息数据标签可视化展示的方法、系统及移动设备。

背景技术：

随着电信行业用户实名制的推行，现有电信运营商的用户身份信息管理提出了新的课题。用户在运营商处开通移动通信服务，登陆各种互联网应用网站，使用其各种业务，尤其是开通微博网站，使用银行网银，一般都需要进行实名制登记，才可以正常便利的使用各种服务。

目前，由于移动通信用户数目的激增，在用户移动终端与存储用户身份的服务器之间进行通信时，比如通过终端键盘输入身份信息、容易被第三放非法获取，即使对身份信息进行加密后再传输，加密使用的密钥也存在于终端内存中，并不能保证身份号码不被盗取，也就是说身份信息在移动终端进行显示存在极大的不安全因素，除此之外，显示方式也比较单一、呆板，用户体验感度不够好。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实现用户个人信息数据标签可视化展示的方法、系统及移动设备，以解决现有技术中直接显示身份信息带来的不安全缺陷，以及提高用户的体验度。

为达到上述目的，一方面，本发明提供了一种实现用户个人属性信息数据标签可视化展示的方法，该方法包括：

将个人身份信息和社会特征分解为标签空间T＝{t₁，t₂，…t_i,…t_n}；将不同的标签ti分别映射不同的卡通图片元素p＝{p₁，p₂，…p_i,…p_m},组合图片元素p，通过矩阵向量算法计算生成代表个体身份特征的卡通肖像图片P；扫描肖像图片P，通过逆向计算，还原为对应的个人身份信息和社会特征的标签集合T；

验证上述身份信息和标签集合T。

另一方面，本发明提供了一种实现用户个人信息数据标签可视化展示的系统，该系统包括：

个人身份信息及社会特征提取单元：用于提取个人身份信息以及社会特征信息；

个人身份信息及特征分解单元：将提取的个人身份信息及社会特征信息分解成标签空间T＝{t₁，t₂，…t_i,…t_n}；

标签映射单元：将不同的标签t_i分别映射不同的卡通图片元素p_i；

卡通肖像创建单元：通过矩阵向量算法计算生成代表个体身份特征和社会特征的的卡通肖像图片P，并将生成的卡通图片保存在数据库中；

扫描单元：通过扫描获取代表个体身份特征的卡通肖像图片；

反向计算单元：逆向计算卡通肖像图片P，获得个人身份特征及社会特征标签空间T；

验证单元：对反向计算单元中得到的标签空间中的标签项进行验证；

显示单元：显示标签属性信息，验证是否正确。

本发明还包括一种移动设备，该设备上包括所述实现用户个人信息数据标签可视化展示的系统。

由上述技术方案可知，本发明将个人身份信息及社会特征抽象化为不同的属性标签，并对应到不同的卡通肖像图片，组合这些卡通肖像图片，生成集成的卡通肖像图片。在身份识别时，识别该生成的卡通肖像图片。从而获取个人身份信息及特征属性，并将这些信息标签返还给用户，用户可以通过直接查看到对象的属性标签进而进行身份验证。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施验证流程；

附图2示出了根据发明实施的验证系统。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

请参考图1，其为本申请的一种用户个人属性信息数据标签可视化展示的方法实施例的流程图。所述方法包括如下步骤：

步骤101：采集用户身份属性特征及社会特征，如用户的民族属性、性别属性、年龄属性、用户的手写签名等；

步骤102：将步骤101中得到的特征分解成标签空间T＝{t₁，t₂，…t_i,…t_n}，T为定义域，包括n个正交元素。每一个标签项t_i表示获取的用户身份特征及社会特性的属性标签，引入二元特性(Binary Fearture),参照特征空间，若该标签存在，则特征值对应的相应位置为1，反之置为0。可根据获取的属性特征确定标签集合的维度，如将用户的民族设定为5种：汉，满，蒙，回，藏，假定采集到的用户的民族属性为满族，则根据该用户民族属性标签为(0 1 0 0 0)；若该用户的性别(男性女性)为男性，则性别属性标签(1 0)；若该用户年龄为青年，则根据对年龄属性标签的定义(儿童、少年、青年、不惑、耆艾、古稀、耄耋、人瑞)，该用户年龄属性标签为(0 0 0 1 0 0 0 0 0)；若获取到指纹信息为斗型，则根据对指纹属性标签的定义(斗型、弓型、帐弓型、左旋型、右旋型)，该用户指纹属性标签为(1 0 0 0 0)，进而根据获取得到的多个个人身份属性特征及社会特征构成n个属性特征标签。n表示属性特征的个数。假设用户个人身份属性包括民族、性别、年龄，则该标签空间T则构成了一个长度为15维Boolean特征向量(民族5维+性别2维+年龄8维)。

步骤103：将不同的属性标签t_i对应到不同的卡通图片元素p_i；

在本步骤中，获取可事先预置不同的标签特征与不同的卡通肖像图片元素对应，也可以通过计算属性标签向量与预存的卡通图片元素向量的相似度，当该相似度大于一定的阈值时，将该标签项与卡通肖像图片元素p_i进行对应。

可通过余弦公式计算两者之间的相似度。

其标签的特征向量为(x₁₁，x₁₂，x₁₃…x_1k)，卡通肖像图片pi的特征向量为(x₂₁，x₂₂，x₂₃…x_2k)。

步骤104：通过矩阵向量算法组合卡通图片元素p_t，计算生成代表个体身份特征的卡通肖像图片P；

在本步骤中矩阵向量算法如下，首先获取步骤102中得到的标签空间T＝{t₁，t₂，…t_i,…t_n}，将上述得到的标签空间T通过转换矩阵T_r，线性组合成m维图片元素向量p_t。

线性转换公式可为：p_t＝αT+βT_r+δ，α、β分别为线性的稀疏系数，因为稀疏系数α、β具有多值性，故可采用基于L1范数最小化方法求解得到其最优稀疏系数其目标函数为：α∈R^n×1，β∈R^ε×1，δ为噪声矩阵，可根据实验经验获取，其均值为0，另外，R为实数集，n为标签空间中标签的个数，_ε为T_r的行数。

转换矩阵T_r可根据获取的个人身份特征及社会特征的特征来创建。如获取的个人身份特征及社会特征是民族属性标签，定义5种卡通肖像发型图片P₀-P₄分别代表5个民族,那么P₀-P₄，对应的标签的转换向量分别定义为(1 0 0 0 0)，(0 1 0 0 0)，(0 0 1 0 0)、(0 0 0 1 0)、(0 0 0 0 1)，该5个转换向量组成转换矩阵T_r，进一步通过得到的转换矩阵T_r与标签空间T线性组合转换为图片元素的线性组合。此处是1对1的情况，即一个标签对应一个图片元素，每个图片元素展示的标签项形成n维转换向量t_r，当图片元素p_t具有m个时，形成m×n维转换矩阵T_r。实际情况中也可能是多个图片元素表达1个标签，或一个图片元素表达多个标签，如将男性、汉族两个标签用1个图片元素表示。

设A_g为x×y列、m行图像生成矩阵，其中x、y分别表示生成图像的宽度和高度。然后，计算A_g×p_t获得(x×y)维向量图像矩阵G，将G按x列y行排行组成图像矩阵。其中图像矩阵G中g_ij值，对应于图像中像素坐标为(i，j)的点的颜色属性值，可通过变换函数F转换为图像点的(r，g，b)值，函数F定义如下：

r＝k_rg_ij+w_r；

g＝k_gg_ij+w_g；

b＝k_bg_ij+w_b；

其中k_r、k_g、k_b分别为r、g、b的转换系数，w_r、w_r、w_r分别为r、g、b转换权值，上述的取值可根据实验经验获取。优选的，k_r、k_g、k_b分别取值为0.2、0.5、0.3，w_r、w_r、w_r分别取值为0.3、0.59、0.11。

通过无损编码算法，将转换的图像矩阵G输出为如PNG，GIF等格式的卡通图像图片P，无损编码可以是可变长度编码或算术编码。

步骤105：保存生成代表个体身份特征的卡通肖像图片P。

步骤106：扫描待认证的个人身份特征的卡通肖像图片P，

提取卡通肖像图片P中的每个像素r、g、b特征，通过转换函数F获取图像矩阵G，x、y分别表示图片的宽度和高度。

通过图像矩阵G、图像生成矩阵A_g、转换矩阵T_r的逆矩阵A_g^-1、T_r^-1逆向计算标签空间T，反向计算公式为：p_t＝A_g^-1G；

进而获取对应的个人身份特征及社会特征标签，从而验证个人身份信息，进一步的，该特征标签包括个人签名。

本发明还披露了一种利用个人身份特征及社会特征进行身份验证的系统，该系统包括个人身份信息及社会特征提取单元、个人身份信息及特征分解单元、标签映射单元、卡通肖像创建单元、扫描单元、显示单元。

个人身份信息及社会特征提取单元：用于提取个人身份信息以及社会特征信息；

个人身份信息及特征分解单元：得到的特征分解成标签空间T＝{t₁，t₂，…t_i,…t_n}，T为定义域，每一个标签项t_i表示获取的用户身份特征及社会特性的属性标签，引入二元特性(Binary Fearture),参照特征空间，若该标签存在，则特征值对应的相应位置为1，反之置为0。可根据获取的属性特征确定标签集合的维度，如将用户的民族设定为5种：汉，满，蒙，回，藏，假定采集到的用户的民族属性为满族，则根据该用户民族属性标签为(0 1 0 0 0)；若该用户的性别(男性女性)为男性，则性别属性标签(1 0)；若该用户年龄为青年，则根据对年龄属性标签的定义(儿童、少年、青年、不惑、耆艾、古稀、耄耋、人瑞)，该用户年龄属性标签为(0 0 0 1 0 0 0 0 0)；进而根据获取得到的多个个人身份属性特征及社会特征构成n个属性特征标签。n表示属性特征的个数。假设用户个人身份属性包括民族、性别、年龄，则该标签空间T则构成了一个长度为15维Boolean特征向量(民族5维+性别2维+年龄8维)。

标签映射单元：将不同的标签t_i分别映射不同的卡通图片元素p_i；

卡通肖像创建单元：首先获取标签空间T＝{t₁，t₂，…t_i,…t_n}，将上述得到的标签空间T通过转换矩阵T_r，线性组合成m维图片元素向量p_t。

线性转换单元：通过线性转换公式：p_t＝αT+βT_r+δ计算图片元素p_t，α、β分别为线性的稀疏系数，因为稀疏系数α、β具有多值性，故可采用基于L1范数最小化方法求解得到其最优稀疏系数其目标函数为：α∈R^n×1，β∈R^ε×1，δ为噪声矩阵，可根据实验经验获取其均值为0，另外，R为实数集，n为标签空间中标签的个数，_ε为T_r的行数。

转换矩阵创建单元：转换矩阵T_r可根据获取的个人身份特征及社会特征的特征来创建。如获取的个人身份特征及社会特征是民族属性标签，定义5种卡通肖像发型图片P₀-P₄分别代表5个民族,那么P₀-P₄，对应的标签的转换向量分别定义为(1 0 0 0 0)，(0 1 0 0 0)，(0 0 1 0 0)、(0 0 0 1 0)、(0 0 0 0 1)，该5个转换向量组成转换矩阵T_r，进一步通过得到的转换矩阵T_r与标签空间T线性组合转换为图片元素的线性组合。此处是1对1的情况，即一个标签对应一个图片元素，每个图片元素展示的标签项形成n维转换向量t_r，当图片元素p_t具有m个时，形成m×n维转换矩阵T_r。实际情况中也可能是多个图片元素表达1个标签，或一个图片元素表达多个标签，如将男性、汉族两个标签用1个图片元素表示。

生成图像矩阵单元：设A_g为x×y列、m行图像生成矩阵，其中x、y分别表示生成图像的宽度和高度。

然后，计算A_g×p_t获得(x×y)维向量图像矩阵G，将G按x列y行排行组成图像矩阵，该矩阵中的元素为对应像素点的亮度值，进而生成标签空间T对应的图像表示。其中图像矩阵G中g_ij值，对应于图像中像素坐标为(i，j)的点的颜色属性值，可通过变换函数F转换为图像点的(r，g，b)值，函数F定义如下：

r＝k_rg_ij+w_r；

g＝k_gg_ij+w_g；

b＝k_bg_ij+w_b；

其中k_r、k_g、k_b分别为r、g、b的转换系数，w_r、w_r、w_r分别为r、g、b转换权值，上述的取值可根据实验经验获取。优选的，k_r、k_g、k_b分别取值为0.2、0.5、0.3，w_r、w_r、w_r分别取值为0.3、0.59、0.11

通过无损编码算法，将转换的图像矩阵G输出为如PNG，GIF等格式的卡通肖像图像P，无损编码可以是可变长度编码或算术编码。

数据库单元：用以保存创建生成的卡通肖像图像P

扫描单元：扫描获取代表个体身份特征的卡通肖像图片；

反向计算单元：将扫描的卡通肖像图片逆向运算，获取对应的个人身份特征及社会特征标签；

验证单元：对反向计算单元中得到的标签进行验证；

显示单元：显示验证是否正确。

本发明还包括一种移动设备，在该移动设备上基于卡通肖像图片实现身份验证功能的系统及其方法，由于其中采取基于卡通肖像特征信息的身份验证，利用个人生物特征(如人脸、指纹、眼睛虹膜等)的不可替代、不可盗用、不会遗失的特点，保证了身份验证的有效完成，验证过程只需扫描用户卡通肖像图片，用户不需要身份号码，从而避免身份号码遗失或泄露带来的身份窃取、身份冒用等安全威胁，同时验证过程具有很强的隐私性，用户个人信息在身份验证服务系统的数据库内是以密文形式存储，保证了用户的个人隐私安全；而且为移动设备身份验证提供了便利，能够利用移动设备的NFC功能读取移动终端上的相关信息，具有非接触的特点，无需读卡器，为在移动设备上进行身份验证提供了极大的便利，从而有效确保了用户在移动设备上使用智能卡进行身份验证的安全性，整体架构简单实用，使用过程快捷方便，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛，同时在用户终端采用卡通图片这种直观、形象的方式进行保存，增强了用户体验。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。