所管理的生物计量身份的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]生物计量数据可以用来基于人的物理特性而识别该人。例如，可以基于面部外貌、头发颜色、衣服、身高、声音等来标识人。生物计量数据可以用来控制对计算系统的访问并且用来基于人的偏好而配置计算系统。典型地，生物计量数据在设置过程中从用户获取，并且作为模板存储在计算系统处。当人随后期望访问计算系统时，使用该模板来标识人。
【发明内容】
[0002]如本文所描述的，提供了一种用于使用生物计量数据来标识诸如游戏控制台之类的计算系统的用户的技术。针对传感器视场内的一个或多个人连续地获取和存储生物计量数据。计算系统可以使用生物计量数据立即标识人并且使其自动登入到计算系统上的账户中。可以通过代表诸如计算系统的不同游戏之类的应用的外壳程序来管理生物计量简档。
[0003]在一个方案中，提供一种用于识别计算系统的用户的计算机实现方法。该方法包括在用户处于传感器视场中时从传感器获取用户的生物计量数据。例如，传感器可以是有源红外和/或可见光相机。该方法进一步包括使用户登入到计算系统中的账户中，其中账户将用户与用户的生物计量简档相关联，并且生物计量简档包括从传感器获取的用户的生物计量数据。在用户登入到账户中时并且在用户处于传感器视场中时，从传感器获取用户的附加生物计量数据，并且基于附加生物计量数据更新生物计量简档。可以提示用户标识他自己或她自己，诸如当视场中存在多个人时或者当标识的置信水平低于阈值时。还可以检测用户参与计算系统的意图，诸如基于用户的手势或其它移动。
[0004]提供本概要来以简化形式介绍在下文描述中进一步描述的概念的选择。本概要不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用来限制所要求保护的主题的范围。
【附图说明】
[0005]在附图中，相同标号的元素彼此对应。
[0006]图1描绘了交互系统的示例实施例。
[0007]图2描绘了图1的交互系统的示例框图。
[0008]图3描绘了可以用在图1的交互系统中的计算系统的示例框图。
[0009]图4描绘了可以用在图1的交互系统中的计算系统的另一示例框图。
[0010]图5A描绘了用于使用生物计量数据作为交互系统中的输入的方法。
[0011]图5B描绘了用于如图7的步骤502中所阐述的那样处理生物计量数据的示例方法。
[0012]图5C描绘了用于按照图5A的步骤502处理生物计量数据的示例数据流。
[0013]图f5D提供了生物计量样本和简档的种类的示例。
[0014]图6A描绘了如图5B的步骤514中所阐述的人类目标的示例模型。
[0015]图6B描绘了如图5B的步骤516中所阐述的面部识别数据的示例。
[0016]图6C描绘了用于按照图5B的步骤516基于头部取向来过滤生物计量数据以提供面部识别数据的示例过程。
[0017]图6D描绘了按照图6C的步骤642的示例头部取向。
[0018]图7A描绘了用于按照图5A的步骤506使用户登记到计算系统中的示例过程。
[0019]图7B描绘了用于按照图5A的步骤506使用户登记或登入到计算系统中的另一示例过程。
[0020]图8A描绘了用于按照图5A的步骤506的用户的生物计量识别的示例过程。
[0021]图8B描绘了用于按照图5A的步骤506的用户的生物计量识别的示例过程，其中确定匹配的置信水平。
[0022]图9描绘了用于按照图5A的步骤506训练用户的生物计量简档的示例过程。
[0023]图10A描绘了用于按照图5A的步骤506校正用户的不正确生物计量识别的示例过程。
[0024]图10B描绘了用于按照图5A的步骤506校正用户的不正确生物计量识别的另一示例过程。
[0025]图11A到11N描绘了按照图7A到10B的示例用户接口。
[0026]图12A到12H描绘了按照图11A到11N的用户接口的生物计量识别系统的示例状
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【具体实施方式】
[0027]如开头所提到的，计算系统可以使用生物计量数据识别人并且基于人的偏好而控制访问或配置计算系统。例如，游戏控制台、PC、平板电脑或手机是可以提供对诸如游戏之类的各种应用以及来自各种网络的多媒体内容的访问的计算系统。例如，游戏控制台典型地允许用户访问来自诸如光盘之类的本地存储介质、来自互联网或来自电视网络的内容。
[0028]这样的系统的用户与系统交互，以便玩游戏，访问视频、音乐或其它内容，或者彼此通信。为了控制对计算系统的访问并且跟踪诸如用户偏好、游戏状态和约束(例如，在内容上基于年龄的约束)之类的信息，建立代表计算系统的每个用户的账户。用户登入到账户中以得到对应用的访问。用户可以使用自然用户接口(UI)与计算系统交互，所述自然用户接口(UI)诸如使用运动跟踪相机来检测用户的手势和其它移动的接口。可替换地或附加地，用户可以使用诸如手持式控制器、游戏板或手机之类的控制器设备或者通过话音命令来与计算系统交互。
[0029]将合期望的是，使用户在他或她与计算系统交互时具有持久身份。一个方案是基于诸如面部外貌、头发颜色、衣服、身高、话音等的生物计量特性来标识用户。然而，使用生物计量识别来标识用户带来许多挑战。例如，由于照明条件和其它因素，可能难以在诸如计算系统通常设置于的用户起居室或家中其它房间之类的实际环境中识别用户。如果计算系统上的每个应用单独地管理生物计量识别系统，而不是生物计量识别系统作为计算系统本身的固有组件，则会发生另一挑战。最后，如果根据需要手动地使用生物计量识别系统，则其无法得到任何普遍益处，诸如离线处理或提前识别，从而导致用户感知到慢且不准确的系统。解决这些挑战的生物计量识别系统将是有用的。
[0030]提供了一种解决这些挑战并且具有许多优点的生物计量识别系统。例如，系统可以通过使用计算系统的外壳程序和平台来管理生物计量身份，从而免除计算系统的各个应用执行该任务。在没有该方案的情况下，每个应用将使用单独的用户接口来手动地标识用户和管理其生物计量身份。
[0031]生物计量识别可以使用提供显著改进的照明鲁棒性的有源红外传感器和头部取向来与参考图像相比较地过滤样本。而且，生物计量识别过程可以总在运行。当开始由骨骼跟踪系统跟踪身体时，生物计量身份系统开始标识用户。如果身体被识别为之前登记在系统上的用户，则将身体与系统身份状态中的用户配对。如果身体没有被识别为用户，则作为标准登入/注册过程的一部分，外壳允许在生物计量上登记用户。
[0032]在系统不正确地将身体识别为登记用户(或者系统没有将身体识别为正确登记用户)的情况下，外壳允许用户通过系统用户接口(UI)校正其身份。
[0033]图1描绘了其中人类8诸如在用户家中与应用交互的交互系统10的示例实施例。交互系统10包括显示器196、深度相机系统20和计算系统12。深度相机系统20可以是分离的计算系统或者是计算系统12的部分。深度相机系统20可以包括图像相机组件22，其具有诸如有源红外(IR)光发射器之类的照明器24、诸如红外相机之类的图像传感器26、以及红-绿-蓝(RGB)可见光相机28。还被称为用户、人或玩家的人类8站在深度相机的视场6中。线2和4标示视场6的边界。在该示例中，深度相机系统20和计算系统12提供其中显示器196上的化身197跟踪人类8的移动的应用。例如，当人类抬起手臂时，化身可以抬起手臂。化身197站在3-D虚拟世界中的道路198上。可以定义笛卡尔世界坐标系统，其包括沿着深度相机系统20的焦距(例如水平)延伸的z轴、竖直延伸的1轴、以及横向且水平延伸的X轴。图的视角被修改为简化的，因为显示器196在y轴方向上竖直延伸，并且z轴从深度相机系统延伸出去，垂直于y轴和X轴，并且平行于用户8所站的地面。
[0034]—般地，交互系统10用来识别、分析和/或跟踪一个或多个人类目标。计算系统12可以包括计算机、游戏系统或控制台等，以及硬件组件和/或软件组件以执行应用。
[0035]深度相机系统20可以包括相机，其用来在视觉上监测一个或多个人，诸如人类8，使得由人类执行的手势和/或移动可以被捕获、分析和跟踪以执行应用内的一个或多个控制或动作，诸如使化身或屏幕上的角色动画化，或选择用户接口(UI)中的菜单项。
[0036]交互系统10可以连接到视听设备，诸如显示器196，例如电视、监视器等，或者甚至是向用户提供视觉和音频输出的墙或其它表面上的投影。音频输出还可以经由分离的设备提供。为了驱动显示器，计算系统12可以包括诸如图形卡之类的视频适配器和/或诸如声卡之类的音频适配器，其提供与应用相关联的视听信号。
[0037]可以使用深度相机系统20跟踪人类8，使得用户的手势和/或移动被捕获并且用来使化身和/或屏幕上的角色动画化，和/或被解译为针对由计算机环境12执行的应用的输入控制。
[0038]人类8的一些移动可以被解译为可对应于除控制化身之外的其它动作的控制。例如，在一个实施例中，玩家可以使用移动来结束、暂停或保持游戏、选择等级、查看高分、与好友通信等。玩家可以使用移动来从主用户接口选择游戏或其它应用，或者以其它方式导航选项菜单。因此，可以以任何适当的方式得到、使用和分析人类8的整个范围的运动以与应用交互。
[0039]交互系统10可以进一步用来将目标移动解译为意图用于娱乐和休闲的游戏和其它应用的领域之外的操作系统和/或应用控制。例如，操作系统和/或应用的几乎任何可控方面可以由人类8的移动控制。
[0040]图2描绘了图1的交互系统10的示例框图。深度相机系统20 (—种类型的传感器)可以被配置成经由任何适当的技术(包括例如飞行时间、结构化光、立体视觉等)捕获具有深度信息的视频，所述深度信息包括可以包括深度值的深度图像。深度相机系统20可以将深度信息组织到“Z层”中或者可以垂直于从深度相机沿着其视线延伸的Z轴的层。
[0041]深度相机系统20可以包括捕获物理空间中的场景的深度图像的图像相机组件22。深度图像可以包括所捕获的场景的二维(2-D)像素区域，其中2-D像素区域中的每个像素具有相关联的深度值，其表示距图像相机组件22的线性距离，从而提供3-D深度图像。
[0042]图像相机组件22可以包括诸如红外(IR)光发射器24之类的照明器24、诸如红外相机之类的图像传感器26、以及红-绿-蓝(RGB)相机28，其可以用来捕获场景的深度图像或者提供用于其它应用的附加相机。
[0043]有源红外成像对于执行诸如登记和识别之类的生物计量标识过程是尤其有用的。相反，对于使用彩色成像的生物计量识别，通常会遇到的低光环境中的性能可能是不佳的。而且，对于同样通常会遇到的由于诸如灯、头顶灯和来自窗户的自然光之类的光源所致的不均匀照明，存在高敏感性。这些不同光源在用户面部上创建高光和阴影，从而使得许多面部识别系统失效。相反，对于用于生物计量识别的有源红外成像，用户被均匀地照亮，并且可以跨多种多样的起居室环境而识别，包括具有非常低照明水平的环境。
[0044]通过红外发射器24和红外传感器26的组合形成3_D深度相机。例如，在飞行时间分析中，照明器24向物理空间上发射红外光，并且图像传感器26检测从物理空间中的一个或多个目标和对象的表面后向散射的光。在一些实施例中，可以使用脉冲红外光，使得测量外出光脉冲和对应进入光脉冲之间的时间并且使用其来确定从深度相机系统20到物理空间中的目标或对象上的特定位置的物理距离。外出光波的相位可