生命体征信息的确定方法、身份认证方法和装置与流程

本申请实施例涉及身份认证技术领域，尤其涉及一种生命体征信息的确定方法、身份认证方法和装置。

背景技术：

随着移动终端引入指纹识别技术，指纹解锁代替了密码解锁、滑动解锁等，使得解锁不再需要其他操作，只需要手指与传感器接触即可，在保证移动终端安全的同时，极大的增加了移动终端使用的便利性。

但是，由于移动终端中往往存在了大量的个人信息，涉及到了用户的财产和隐私的安全。在移动终端应用指纹识别后，不法分子通过窃取用户指纹制作出假指纹，来破解用户的安全系统，从而得到移动终端中用户的信息，反而增加了移动终端指纹密码被识破的概率，对移动终端的信息安全造成了较大的威胁。

为此，现有技术中，通过增加单独的活体识别传感器来进行活体识别，即除了指纹传感器外，还存在额外增加的所述活体识别传感器，但是这种解决方案需要两个单独的传感器从而导致实现的成本较高。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种生命体征信息的确定方法、身份认证方法和装置，用以至少解决现有技术中的上述问题。

本申请实施例提供一种生命体征信息的确定方法，其包括：

获取待测体触压在生物特征传感器上时采集到的第一生物特征数据，所述第一生物特征数据用于反应所述待测体的体表纹理特征；

对所述待测体的多个第一生物特征数据进行解析以获取第二生物特征数据，所述第二生物特征数据用于反应所述待测体所属主体生命体征；

根据所述第二生物特征数据确定所述待测体所属主体的生命体征信息。

本申请实施例提供一种身份认证方法，其包括：

获取待测体触压在生物特征传感器上时采集到的第一生物特征数据，根据所述第一生物特征数据对所述待测体进行身份识别，所述第一生物特征数据用于反应所述待测体的体表纹理特征；

对所述待测体的多个第一生物特征数据进行解析以获取第二生物特征数据，根据第二生物特征数据确定所述待测体所属主体的生命体征信息，进而根据所述生命体征信息对所述待测体进行活体识别，所述第二生物特征数据用于反应所述待测体所属主体生命体征；

根据所述身份识别的识别结果和所述活体识别的识别结果，判断所述身份认证是否通过。

本申请实施例提供一种生物特征传感器，其包括：光源、感应阵列、生物特征芯片，所述光源出的光被待测体发射后被所述感应阵列接收以生成的第一生物特征数据，所述生物特征芯片用于获取待测体触压在生物特征传感器上时采集到的所述第一生物特征数据；对所述第一生物特征数据进行解析以确定所述待测体所属主体的生命体征信息；其中，所述第一生物特征数据用于反应所述待测体的体表纹理特征；所述第二生物特征数据用于反应所述待测体所属主体生命体征。

本申请实施例提供一种电子终端，其包括本申请任一实施例所述的生物特征传感器。

本申请实施例中，通过获取待测体触压在生物特征传感器上时采集到的第一生物特征数据，所述第一生物特征数据用于反应所述待测体的体表纹理特征；对所述待测体的多个第一生物特征数据进行解析以获取第二生物特征数据，所述第二生物特征数据用于反应所述待测体所属主体生命体征；根据所述第二生物特征数据确定所述待测体所属主体的生命体征信息，在不改变现有的生物特征传感器结构且不增加额外活体识别传感器的基础上，方便地通过同一生物特征传感器实现生命体征信息的识别，避免了现有技术中增加活体识别功能时需要增加活体识别传感器，导致实现成本高的问题，进一步还可以实现基于活体识别进行身份认证。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种生命体征信息的确定方法流程示意图；

图2a为本申请实施例提供的一种生物特征传感器结构示意图；

图2b为图2a中提供的生物特征传感器中的感应单元的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的根据指纹特征数据得到的波形图；

图4为本申请实施例提供的根据指纹特征数据得到的波形图；

图5a为本申请实施例提供的一种身份认证方法流程示意图；

图5b为图5a中提供的身份认证方法中的感应单元扫描顺序的示意图；

图6a为本申请实施例提供一种心率信息确定方法流程示意图；

图6b为图6a中提供心率信息确定方法中的感应单元扫描区域的示意图。

具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本申请下述实施例中，以生物特征传感器为指纹特征传感器为例进行指纹特征数据的采集，第二生物特征数据为心率数据，生命体征信息为心率为例进行说明，需要说明的是，在其他实施例中，还可以为其他生物特征数据比如血氧、血压等。

图1为本申请实施例提供的一种生命体征信息的确定方法流程示意图；如图1所示，其包括：

s11、获取待测体触压在生物特征传感器上时采集到的第一生物特征数据，所述第一生物特征数据用于反应所述待测体的体表纹理特征。

本实施例中，待测体具体可以为手指或者手掌等。生物特征传感器可以为基于光线反射原理的传感器，如图2a、2b所示其具体可以包括光源21、感应阵列(图中未示出)、生物特征芯片22，感应阵列可以包括多个感应单元23。当待测体触压在生物特征传感器上时，所述光源发出的光被待测体(如手指24)反射后再被所述感应阵列上的感应单元23接收，感应阵列的每个感应单元即可生成一个第一生物特征数据，以生成多个第一生物特征数据。所述生物特征芯片获取待测体触压在生物特征传感器上时采集到的所述待测体的多个第一生物特征数据，并对所述待测体的多个第一生物特征数据进行解析以确定所述待测体的生命体征信息。如图2a所示，生物特征传感器还可以包括光学滤镜25，光学滤镜具有滤光作用，比如过滤掉被待测体反射后的光中包括的干扰光。

具体的，光源发出的光照射到待测体上，再经过待测体反射后被感应阵列接收，感应阵列将反射回的光信号转换为电信号。由于指纹或者掌纹的谷脊纹路对光线的反射不同，比如，被谷反射后的光信号强度较大，对应的电信号也较大，被脊反射后的光信号强度较小，对应的电信号也较小，因此通过这种存在差异的电信号形成可获取到反应所述待测体的体表纹理特征的多个第一生物特征数据。

本实施例中，具体的，光源可以共用为生物特征传感器所在电子终端的有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)显示屏26中的oled光源，从而使生物特征传感器可以直接应用于oled屏，从而形成in-display结构。在其他实施例中，光源也可以为单独增加的光源。

另外，感应阵列可以设置在oled显示屏下方，从而形成under-display结构。

本实施例中，获取待测体触压在生物特征传感器上时采集到的反应所述待测体的体表纹理特征的多个第一生物特征数据，具体可以为待测体触压在生物特征传感器上预定区域上时采集到的所述待测体的多个第一生物特征数据，该预定区域的大小可以根据实际需求灵活设定，比如该预订区域的位置可以在电子终端的设置选项进行设置。

本实施例中，获取待测体触压在生物特征传感器上时采集到的反应所述待测体的体表纹理特征的多个第一生物特征数据具体可以包括：待测体触压在生物特征传感器上时，获取根据预设的采集规则采集到的多个所述第一生物特征数据。

本实施例中，所述预设的采集规则可以根据所述生物特征传感器上感应阵列布置方式确定。比如，如图2b所示，如果感应阵列有行、列方向布置的多个感应单元，则预设的采集规则可以为按照行方向扫描或按照列方向扫描感应单元从而采集多个第一生物特征数据。

s12、对所述待测体的多个第一生物特征数据进行解析以获取第二生物特征数据，所述第二生物特征数据用于反应所述待测体所属主体生命体征。

本实施例中，如前所述，如果有待测体触压感应阵列，则会形成多个第一生物特征数据。但是，如果待测体是活体，则光源发出的光照射到待测体上时不仅会被直接反射，还有部分光会透过皮肤组织后再反射，因此，在此过程中由于皮肤组织会吸收部分光，使反射后得到的光信号存在一定的衰减，考虑到皮肤组织中的肌肉、骨骼等组织对光的吸收是固定的，而血液的流动导致血液对光的吸收是可变的，具体的，血液的流动速度不同导致血液组织的血流量不同，进而导致血液对光的吸收也不同，从而导致透过皮肤组织后再反射得到的光信号的衰减不同，感应阵列接收的光信号的衰减也不同，从而使得形成的多个第一生物特征数据既包括可以反映血流量变化的信息，也包括可以反映待测体本身的纹理信息。因此，通过对待测体的多个第一生物特征数据进行解析，可以确定反应所述待测体所属主体生命体征的第二生物特征数据，如影响血流量变化的心脏跳动数据(即心率数据)。

具体的，本实施例中，可以对所述待测体的多个第一生物特征数据进行解析以从中去除纹理信息,从而获取所述待测体所属主体的第二生物特征数据,进而确定所述待测体所属主体的生命体征信息。

本实施例中，获取多个第一生物特征数据时可以根据预设的采集规则，对所述待测体的多个第一生物特征数据进行分组，之后再对分组后的多个第一生物特征数据进行解析以获取所述待测体所属主体的第二生物特征数据。

示例性地，如前所述，假设待测体为手指、第一生物特征数据为指纹特征数据、第二生物特征数据为心率数据、生命体征信息为心率信息为例，且生物特征传感器包括m行*n列的感应单元，采集数据时可以按预设的扫描规则扫描感应单元，来获取手指的多个指纹特征数据，比如按照行方向或者按照列方向扫描感应单元从而实现指纹特征数据的采集。分组时，可以根据按照行方向或者按照列方向的预设的采集规则，对指纹特征数据进行分组。

示例性的分组依据如下：若指纹特征数据为对所述生物特征传感器上感应阵列的进行一个周期采集得到的一帧指纹特征数据，则根据预设的采集规则(如按照行方向扫描或者按照列方向扫描)，对手指的指纹特征数据进行分组包括：根据一个周期内预设的采集规则，对所述手指的指纹特征数据进行分组，比如分为m组(按行分组)或者n组(按列分组)，即将所述感应阵列进行一次行扫描或者一次列扫描得到的多个第一生物特征数据作为一组第一生物特征数据。

在另外一实施例中，若所述指纹特征数据为对所述生物特征传感器上感应阵列进行多个周期采集得到的多帧指纹特征数据，则对指纹特征数据进行分组包括：将一帧指纹特征数据作为一组指纹特征数据。

上述多帧情形与一帧情形相比，由于多帧情形下指纹特征数据的样本量较大，因此相对于一帧的情形来说，多帧情形下确定的心率数据的可信度较高。

具体的，在上述步骤s12中包括预设的采集规则，若第一生物特征数据为指纹特征数据，则在本步骤中，分组后对指纹特征数据进行解析以从指纹特征数据去除指纹特征数据中包括的纹理信息,从而获取所述心率数据可以具体包括：通过对不同组中的多个指纹特征数据进行均值计算以去除其中的纹理信息，获得多个心率数据，其中，一组指纹特征数据对应一个心率数据。

具体地，本实施例或其他实施例中，若感应阵列包括m行*n列的感应单元，可以通过按行方向扫描感应单元来采集指纹特征数据，则得到的多个指纹特征数据可以按行进行分组，将所述感应阵列进行一次行扫描得到的多个指纹特征数据作为一组指纹特征数据，即分组后可以得到共m组指纹特征数据，每组包括n个指纹特征数据，求每组指纹特征数据均值的方法如公式(1)所示：

其中dr，e为第r行第e列的指纹特征数据，n为感应阵列总的列数，ar为第r行指纹特征数据的平均值，1≤r≤m，1≤e≤n。

在其他实施例中，如果按列分组的话，计算平均值与按行分组后计算均值的方法相同，在此不再进行说明。

可替代地，本实施例或其他实施例中，如果采集感应阵列上预定区域，假如预定区域为感应阵列上的a行b列感应单元，则扫描完a行b列的感应阵列从而形成一帧指纹特征数据，对a行b列感应单元扫描多次得到c帧指纹特征数据，则可以将一帧所述第一生物特征数据作为一组所述第一生物特征数据，分组后可以得到共c组指纹特征数据，每组包括a*b个指纹特征数据，求每组指纹特征数据均值的方法如公式(2)所示：

其中dr，e为第r行第e列的指纹特征数据，g、g+a分别为预定区域的起始行和结束行，h、h+b分别为预定区域(对应部分或者全部感应阵列)的起始列和结束列，af为第f帧指纹特征数据的平均值，g≤r≤g+a，h≤e≤h+b，1≤f≤c。

需要说明的是，上述预订区域对应部分感应阵列，也可以对应整个感应阵列。

s13、根据所述第二生物特征数据确定所述待测体所属主体的生命体征信息。

本实施例中，考虑到获取到的心率数据可能存在噪声，因此，在步骤s13中还包括对心率数据进行滤波处理，再根据滤波处理后的所述心率数据确定所述手指所属主体的心率信息。具体的，滤波处理可以包括均值滤波、高斯滤波等，对心率数据进行滤波处理以滤除数据中的噪声的方法具体可参考现有技术。

本实施例中，根据心率数据确定所述手指所属主体的心率信息时，可以对所述手指所属主体的心率数据进行波形峰值统计或者频谱分析，以确定所述手指所属主体的心率信息。具体的，对于对指纹特征数据进行了分组的情形，可以对上述不同组指纹特征数据的均值进行波峰值统计或者频谱分析，从而确定出所述手指所属主体的心率信息。

具体地，当所述指纹特征数据为对所述生物特征传感器上感应阵列的进行一个周期采集得到的一帧指纹特征数据时，对所述数据进行波形峰值统计或者频谱分析，以确定手指所属主体的心率信息包括：对一帧指纹特征数据分组得到的若干组指纹特征数据分别解析获取的多个心率数据进行波形峰值统计或者频谱分析，以确定手指所属主体的心率信息。

或者，在其他实施例中，当手指的指纹特征数据为对所述生物特征传感器上感应阵列的进行多个周期采集得到的多帧指纹特征数据时，则对心率数据进行波形峰值统计或者频谱分析，以确定手指所属主体的心率信息包括：对多帧指纹特征数据分组得到的若干组指纹特征数据分别解析获取的多个心率数据进行波形峰值统计或者频谱分析，以确定手指所属主体的心率信息。

具体的，以下以对心率数据进行波形峰值统计确定所述手指所属主体的心率信息进行说明，首先根据每一组指纹特征数据的均值绘制波形示意图，再根据下述公式(3)确定心率信息(即心率值)：

h＝m/t，(3)

其中，m为波形中峰值的个数，t为得到一帧或多帧指纹特征数据的扫描总时间，h为峰值对应的频率即心率信息(心率值)。示例性的波形示意图如图3所示，图3为按行方向扫描以采集一帧指纹特征数据后，对指纹特征数据行处理得到的波形图。

以下再以进行频谱分析以确定所述手指所属主体的心率信息为例进行说明。将每一组指纹特征数据的均值经过傅里叶变换得到对应的频谱数据，再结合正常情况下人体的心率范围为60～100次/分钟(可以约等于1hz),因此，确定频谱数据中频率为1hz附近的最大幅值对应的频率即为心率信息。示例性的波形示意图如图4所示。

图5为本申请实施例提供的一种身份认证方法流程示意图，如图5所示，本实施例中，仍然以待测体为手指、第一生物特征数据为指纹特征数据、生物特征传感器为光学指纹传感器、第二生物特征数据为心率数据、生命体征信息为心率信息为例进行说明，在利用一帧指纹特征数据完成身份识别之后再进行生命体征信息获取，其具体包括：

s51、获取手指触压在生物特征传感器上时按照预设的采集规则采集到的一帧指纹特征数据，根据指纹特征数据进行身份识别；

预设的采集规则可以为按行扫描所有感应单元(当然也可以按列扫描)，则如图5b所示，传感器先扫描row1，再扫描row2，…,直到最后扫描rowm。扫描感应单元的频率为预设的扫描频率，使相邻两行扫描的间隔时间是相同的，这个间隔时间可以灵活设置。具体的，假设心率的最大值是2.6hz，则根据采样定理，预设的扫描频率大于2*2.6hz,即间隔时间小于1/(2*2.6hz)s，在此基础上，间隔时间越小，得到的数据越准确。

采集完成后，对获得指纹特征数据进行处理得到指纹的纹理信息，进而可以通过指纹的纹理信息进行身份识别，具体通过指纹的纹理信息来进行身份识别的方法可参考现有技术。

s52、对手指的一帧指纹特征数据进行解析以获取手指所属主体的心率数据，根据心率数据确定手指所属主体的心率信息，进而根据心率信息对手指进行活体识别。

具体确定心率信息的方法可参见上述实施例，在此不再赘述。

具体的，确定心率信息后，可以将心率信息以及预先存储的基准心率信息进行比对，以对所述待测体进行活体识别。

具体的，一种具体应用环境中，当手指套上指纹套后再触压生物特征传感器时，由于手指与生物特征传感器之间增加的指纹套会阻碍光的传播，使得传播到皮肤组织的光以及被皮肤组织反射的光减少，从而使得到的手指的指纹特征数据中与生命体征信息对应的数据较少，导致根据其确定的心率信息不在预先存储的基准心率信息范围内。因此，在本步骤中，通过将确定的心率信息与预先存储的基准心率信息比较，若确定的心率在预先存储的基准心率信息范围内，则可以确定采集的指纹特征数据采集自活体，否则确定指纹特征数据不采集自活体。预先存储的基准心率信息范围可以根据个体差异进行定制。

s53、根据所述身份识别的识别结果和所述活体识别的识别结果，判断所述身份认证是否通过。

具体的，若身份识别通过，即采集的指纹特征数据包括的纹理信息与预存的纹理信息一致，同时，若活体识别通过，即根据采集的指纹特征数据得到的心率信息处于预先存储的基准心率信息范围内，则可确定身份认证通过；否则身份认证不通过。

由于在进行活体识别时，对生命体征信息的准确率要求较低，只要确定生命体征信息在预先存储的基准生命体征信息范围内即可，因此，本实施例通过扫描一帧指纹特征数据使获取的指纹特征数据的样本量较小，进而可提高指纹特征数据的采集速度，而且无须手指较长时间触压到光学指纹传感器上，从而在不影响用户体验效果的基础上，为现有的生物特征传感器增加活体识别功能，增加了身份认证的安全性。

可以理解的是，本申请实施例中根据指纹特征数据进行身份识别以及根据心率信息进行活体识别的先后顺序可变，本实施例并不对此进行限定。

在本实施例的另一实现中，可以根据获取手指所属主体的心率数据时使用的全部或部分所述指纹特征数据，对手指进行身份识别。具体的，可以通过扫描光学传感器的所有感应单元比如m行n列的感应单元，采集到多帧指纹特征数据，此时，可以根据采集到的多帧指纹数据来确定心率信息，以及根据待测体触压在生物特征传感器上时采集到的部分或者全部指纹数据对所述待测体进行身份识别。如：根据采集到的多帧指纹特征数据中的其中一帧指纹特征数据进行身份识别；或根据采集到的多帧指纹特征数据进行身份识别。若确定心率信息使用多帧指纹特征数据，与只采集一帧指纹特征数据相比，提高了指纹特征数据的样本量，进而使确定的心率信息更加准确。

图6a为本申请实施例提供一种心率信息确定方法流程示意图，本实施例中，如图6a所示，其包括：

s61、将待测手指触压到光学指纹传感器的指纹识别区域。

s62、多次扫描光学指纹传感器感应阵列的预定区域，以进行多个周期采集，获取预定区域中若干个感应单元对应的多帧指纹特征数据。

本实施例中，预定区域对应的感应单元为所有感应单元中的一部分。通过扫描预定区域的感应单元而非感应阵列中的所有感应单元，减小了获取的第一生物特征数据的样本量。

具体的，本实施例中，如图6b所示，预定区域可以为感应阵列中间的小块区域，扫描感应阵列时，为保证心率信息的准确度，可以以预设的扫描频率来扫描感应单元，使相邻两帧扫描的间隔时间是相同的，这个间隔时间是可以设置的。具体的，假设心率的最大值是2.6hz，则根据采样定理，预设的扫描频率大于2*2.6hz,即相邻两帧扫描的间隔时间小于1/(2*2.6hz)s。

s63、根据预定区域对应的多帧指纹特征数据，确定心率数据，根据心率数据确定心率信息。

具体的，可以先计算每一帧指纹特征数据的平均值，得到心率数据，再得到的心率数据进行滤波处理，以去除噪声，最后根据滤波后的心率数据确定出心率信息，详细可参见上述实施例相关记载。

另外，本实施例可以与上述实施例结合使用，如先扫描感应阵列上的所有感应单，以采集一帧用于进行身份识别的指纹特征数据，再多次扫描感应阵列上预定区域的感应单元，以快速采集用来确定准确心率信息的多帧指纹特征数据。

可以理解的是，本申请实施例中心率信息仅为举例说明，当生命体征信息也为其他特征信息，如血氧信息等，可以对本申请实施例中的具体计算方法进行适应性改动，以实现对应的目的。

本申请实施例还提供一种电子终端，其包括上述任一实施例中包括的生物特征传感器。其中，电子终端可以包括设置有上述生物特征传感器的手机、平板、电脑等。

本申请的实施例所提供的装置可通过计算机程序实现。本领域技术人员应该能够理解，上述的单元以及模块划分方式仅是众多划分方式中的一种，如果划分为其他单元或模块或不划分块，只要信息对象的具有上述功能，都应该在本申请的保护范围之内。

本领域的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。