移动终端儿童用户协作式判断及限制操作权限的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用户年龄的区分技术，特别涉及一种智能移动终端操作者是否为儿童的判断及操作权限约束方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步，智能移动终端越来越普及，儿童很容易接触到智能移动终端。为了防止儿童沉溺于游戏或者未经大人许可进行移动支付等操作，对操作者是否为儿童进行判断，同时限制一部分智能移动终端的操作权限，已成为广受关注的问题。
[0003]现今已有的对操作者的年龄进行判别方法主要基于面部识别技术，通过开启摄像头拍摄操作者面部来对其年龄进行判别。但该技术受到环境和生理因素的干扰，识别精度不高，容易受到照片攻击。而且面部识别技术处理分析计算量大，不适合在当前智能终端中本地执行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种适用于移动终端儿童用户的判别、并约束该儿童用户操作权限的方法。
[0005]为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的:
[0006]一种移动终端儿童用户协作式判断及限制操作权限的方法，其特征在于，包括下述步骤:
[0007](I)获取用户在触摸屏上单指滑动或相邻的至少两根手指并拢滑动产生的触摸轨迹；
[0008](2)根据触摸轨迹确定所述相邻的至少两根手指触摸操作时触点的相对位置关系序列；
[0009](3)当所述相邻的至少两根手指触摸操作时触点的相对位置关系序列与设定的模板之间的距离输入预先训练好的年龄分类器，分类器输出的结果指示为儿童，即确定该用户为儿童；其中，所述设定的模板具体获得方法是:分年龄段和性别组，为每个年龄段和性别组的儿童分别生成特征模板，选择与当前用户的触屏轨迹中触点的相对位置关系序列距离最近的特征模板作为设定的模板；
[0010](4)当判定为儿童用户时，则通知智能移动终端操作系统或相应应用程序限制该用户部分权限，包括:移动支付、修改系统设置、游戏运行。
[0011]上述方法中，步骤(I)中所述触摸轨迹包括以下一种或者两种轨迹的组合:
[0012]I)沿手指方向的手指滑屏轨迹
[0013]2)沿与手指方向垂直的手指滑屏轨迹。
[0014]步骤(2)中所述触点的相对位置关系序列，从手指接触屏幕开始到离开屏幕结束的时间范围内，包括三类距离序列:
[0015]I)每一时刻，所有手指对应的触点两两之间的距离序列；
[0016]2)每一时刻的每个手指对应的触点与上一时刻的该手指对应的触点之间的距离序列；
[0017]3)每一时刻的每个手指对应的触点与上一时刻的其余手指对应的触点两两之间的距离序列。
[0018]本发明的优点在于:定义操作简单自然且相对固定，重复操作相似度高的操作方式，不用使用摄像头，避免了图像信息处理技术会受到环境和生理因素干扰的问题，使用场景更加自然、识别精度更高。同时，该方法计算量小，适用于智能终端本地执行，可以根据判断结果自动限制或恢复部分用户权限，使用方便、用户体验好。
[0019]本发明可以应用于各种以触摸屏(或触摸显示器)作为输入设备，并基于用户对该触摸屏的触摸操作，完成各种功能的终端设备，例如，智能手机、平板电脑以及带触摸屏的计算设备、信息显示设备或通信设备等。
【附图说明】
[0020]下面结合附图及【具体实施方式】对本发明做进一步的详细描述。
[0021]图1是本发明方法的总体流程示意图。
[0022]图2是本发明方法一个具体实施例的三指触摸操作轨迹示意图。
【具体实施方式】
[0023]参考图1，一种移动终端儿童用户协作式判断及限制操作权限的方法，该方法的应用场景是:儿童年龄小于或等于10岁；在用户点击游戏应用(也包括其它涉及成人财产隐私等应用)时，弹出年龄判断界面，要求用户用多指在屏幕上进行自上而下的竖直滑动。
[0024]详细技术方案包含以下步骤:
[0025](I)获取用户触屏滑动数据。
[0026]其中，用户需要使用相邻的至少两根手指(如2至5根手指)并拢滑动产生的触摸轨迹(可以有多种形式)；
[0027]用户触屏数据的保存格式是:{触点横坐标、触点纵坐标、压力、手指标识、时间戳}。
[0028](2)计算触点相对位置关系序列。
[0029]下面以图2中三指触摸操作轨迹为例，对所述触点相对位置关系序列进行详细描述。从手指接触屏幕开始到离开屏幕结束的时间范围内，共产生了 3Xn个数据点，其中Ai是第一根手指产生的轨迹上的第i个点，Bi为第二根手指产生的轨迹上的第i个点，C $第三根手指产生的轨迹上的第i个点。记(KAi, Bj)为轨迹A上第i个点和轨迹B上第j个点之间的距离。则触点位置关系为表示以下三类序列:
[0030]I)每一时刻，所有手指对应的触点两两之间的距离序列；
[0031]即((I(AijBi)I,Id(AuCi)], {d (Bi, CiM，其中 i = 2，3…η ；
[0032]2)每一时刻的每个手指对应的触点与上一时刻的该手指对应的触点之间的距离序列；
[0033]即((KAijA^1)I,{d (Bi, BiJI, {d (Ci, CiJ }，其中 i = 2，3...η ;
[0034]3)每一时刻的每个手指对应的触点与上一时刻的其余手指对应的触点两两之间的距离序列。
[0035]即{(KAdBh)}，{cKAi，ChM，{d(Bi, AiJ }，{d (Bi, CiJ }，{d (Ci, AiJ }，{d (Ci, Bh)}，其中 i = 2，3-n。
[0036]将上述三类距离序列按照角标结合到一起，共同构成触点位置关系，即…，W(AilBi) }，Id(AuCi)], {d (Bi, CiM, Id(AuAi^1)], {d (Bi, BiJ }，{d (Ci, CiJ },Id(AilBi^1)I, {d (Ai, CiJI, {d (Bi, A^1)!, {d (Bi, CiJ }，{d (Ci, AiJ }, {d (Ci, BiJ }，…其中 i=2，3…n0
[0037](3)计算触点相对位置关系序列与设定的模板之间的距离
[0038]将儿童划分为3到10岁8个年龄阶段，并将每个年龄阶段按照性别分为男孩组和女孩组，获得每个年龄段下男孩组和女孩组中多个儿童多次至少两根手指并拢滑动产生的触摸轨迹，并计算每次触屏操作的触点相对位置关系序列。
[0039]对每个年龄段的每个性别组都产生一个对应的特征模板。特征模板的产生方法为:将这个年龄阶段下每个性别组中的所有数据组合为一个数据集，计算这个数据集中每次滑动产生的触点的相对位置关系序列与这个数据集中其他次触点的相对位置关系序列之间的距离，累加后得到距离之和，选择距离之和最小的一次滑动操作的触点的相对位置关系序列作为该年龄阶段下这个性别组的特征模板。
[0040]计算当前用户触屏轨迹中触点相对位置关系序列与所有年龄阶段各个性别组对应的特征模板之间的DTW(动态时间规整)距离，DTW距离的计算输入为两个等长或不等长的序列，输出为这两个序列之间的距离值。选择与当前用户的触屏轨迹中触点的相对位置关系序列DTW距离最近的特征模板作为设定的模板，并以用户触点间的相对位置关系和设定模板之间的DTW距离作为特征距离。
[0041](4)分类器判定用户是否为儿童。
[0042]所述分类器是指利用不同年龄阶段各个性别组的数据已经训练完成的单分类器，例如单分类支持向量机等，包括已经通过使用已有数据进行儿童和非儿童区分实验获得的设定的阈值。以特征距离作为分类器输入得到年龄的检测值，若年龄的检测值小于设定的阈值，则认为用户为儿童。
[0043]将特征距离作为已训练完成的分类器输入，计算用户的年龄检测值，若年龄检测值小于设定阈值，则判定用户为儿童。设定阈值由所用数据对儿童和非儿童区分实验的效果具体确定。
[0044](5)限制/恢复用户权限
[0045]若判定用户为儿童，则调用手机操作系统API限制游戏(也包括其它涉及成人财产隐私等应用)启动权限，或者限制游戏内移动支付权限。
[0046]若判定用户不为儿童，则调用手机操作系统API恢复智能移动终端对于一般操作者的缺省权限。
【主权项】
1.一种移动终端儿童用户协作式判断及限制其操作权限的方法，其特征在于，包括下述步骤: (1)获取用户在触摸屏上相邻的至少两根手指并拢滑动产生的触摸轨迹； (2)根据触摸轨迹确定所述相邻的至少两根手指触摸操作时触点的相对位置关系序列； (3)将所述相邻的至少两根手指触摸操作时触点的相对位置关系序列与设定的模板之间的距离输入预先训练好的年龄分类器，分类器输出的结果指示为儿童，即确定该用户为儿童；其中，所述设定的模板具体获得方法是:分年龄段和性别组，为每个年龄段和性别组的儿童分别生成特征模板，选择与当前用户的触屏轨迹中触点的相对位置关系序列距离最近的特征模板作为设定的模板； (4)当判定为儿童用户时，则通知智能移动终端操作系统或相应应用程序限制该用户部分权限，包括:移动支付、修改系统设置、游戏运行。2.如权利要求1所述的移动终端儿童用户协作式判断及限制其操作权限的方法，其特征在于，步骤(I)所述触摸轨迹包括以下一种或者两种轨迹的组合: 1)沿手指方向的手指滑屏轨迹 2)沿与手指方向垂直的手指滑屏轨迹。3.如权利要求1所述的移动终端儿童用户协作式判断及限制其操作权限的方法，其特征在于，步骤(2)所述触点的相对位置关系序列，从手指接触屏幕开始到离开屏幕结束的时间范围内，包括三类距离序列: 1)每一时刻，所有手指对应的触点两两之间的距离序列； 2)每一时刻的每个手指对应的触点与上一时刻的该手指对应的触点之间的距离序列； 3)每一时刻的每个手指对应的触点与上一时刻的其余手指对应的触点两两之间的距离序列。
【专利摘要】本发明公开了一种移动终端儿童用户协作式判断及限制操作权限的方法，利用用户进行多指触屏操作时产生的触屏行为数据，分析计算触摸轨迹触点相对位置关系序列与设定模板之间的距离，进而判断用户是否为儿童，并限制或恢复相应操作权限。本发明方法的优点在于：操作简单，无需增加任何额外设备；不使用移动终端的摄像头，避免了图像信息处理技术会受到环境和生理因素干扰的问题，同时使用场景更加自然、识别精度高，计算量小。同时，可以根据判断结果自动限制或恢复部分用户权限，使用方便、用户体验好。
【IPC分类】G06F21/45, G06F21/36
【公开号】CN104966016
【申请号】CN201510324916
【发明人】蔡忠闽, 宋云鹏, 王必成, 陈旸
【申请人】西安交通大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月12日