个人证书核实中的真实人类检测和确认的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001 ] 计算机账户登录保护计算机免受未授权用户，但是对于授权用户是不便利的。尽管一些用户每天登录一次，但是其它用户在每次允许系统进入休眠模式或者每次激活屏幕保护的时候都登录。更频繁的用户认证一般提供抵抗未授权用户的更好安全性，但是增加授权用户的不便利性。在一些环境中，存在当授权用户每次由于休息或者只是在另一办公室中讨论某些事情而远离终端时非授权访问的风险。随着从笔记本计算机到平板触摸计算机再到电话的便携式设备变得越来越普遍，非授权访问的风险也变得更大。
[0002]常规用户认证要求用户录入密码，可能地利用特殊键组合，诸如控制键、Alt键和删除键。在一些系统中，替代于或者附加于用户密码使用指纹扫描仪。最近，已经提出使用通常位于笔记本计算机和智能电话上的前置照相机以观察用户的面部并将使用面部以作为认证。照相机可以简单地通过看向用户而认证用户。
【附图说明】
[0003]通过示例的方式而非限制的方式在随附图示的各图中图示本发明的实施例，其中相同参考标记指代类似元件。
[0004]图1是根据本发明的实施例的用于认证基于照相机的被动登录的过程流程图。
[0005]图2是根据本发明的实施例的用于组合认证技术的过程流程图。
[0006]图3是根据本发明的实施例的本发明的硬件实现的框图。
[0007]图4是根据本发明的实施例的适用于实现本公开的过程的计算机系统的框图。
【具体实施方式】
[0008]面部登录可能变为用于计算机和其它设备的常见用户认证技术。然而，使用照片或预录制的视频击败这样的安全系统可以是可能的。这样的非法闯入可以通过向用户认证添加真实人类检测部件得以防止。尽管通过要求用户录入密码或者标识乱序文本以防止非法闯入同样可以是可能的，但是这对于用户是较不方便的。这还排除面部识别的很多用户便利性。
[0009]面部登录允许计算机感知用户和外部用户环境。面部登录系统的精确度和安全性可以使用一些技术以确保照相机看向真实的人而不是照片或预录制的视频或替身来增强。尽管本文主要讨论面部登录，但是所描述的技术可以应用于使用照相机对真实的人进行认证的任何类型技术，而不管认证是基于面部的外貌、特定的面部特征或维度、眼睛扫描仪、还是基于甚至声音扫描。
[0010]在本发明的一个示例中，机器难以实时模拟的真实人类行为被添加到面部登录。计算机使用用于输入的照相机和显示屏幕以及可能地麦克风或者其它传感器一起以检测所观察到的图像是否为真实人类。在一个示例中，显示屏幕和麦克风随机地执行检测测试，照相机将用户反应记录为视频，并且计算机将它和认证尝试的信号分析为通过或者失败。
[0011]图1为用于认证面部登录或者类似的基于照相机的被动登录的过程流程图。在100处，照相机数据被接收到系统中。也可以接收其它传感器数据，诸如麦克风数据、红外图案等。照相机数据首先被传递到200处的身份识别块。对于典型的面部登录而言，在201处将所捕获的图像与所存储的授权用户的图像进行比较，并且如果找到匹配，则接受面部登录。
[0012]还可以将照相机数据应用到300处的确认测试。系统采用附加的照相机信息或者其它传感器信息以确认所呈现的照相机数据对应于真实人类并且不是意图击败面部登录系统的安全性的模拟呈现。在301处，测试数据以用于确认并且获得通过或失败结果。如果确认测试不提供是，则认证尝试失败并且系统将不允许登录而不管面部登录是否成功。
[0013]身份识别和人类确认的结果相组合以提供三个可能结果。如果两个测试结果是肯定的或者为是，则在402处认证通过。如果身份识别为是，但是人类确认为否，则在403处认证尝试失败。类似地，如果面部登录提供否并且人类确认提供否，则认证尝试同样失败。
[0014]第三选项，如果面部登录提供否并且人类确认提供是，则允许在401处建立新的用户账户。第三结果暗示系统已经检测到真实人类但是所检测到的人类不具有用于系统的登录账户。系统然后可以向人提供机会以通过常规方案建立登录账户。可替换地，系统可以到达403并且尝试失败。
[0015]以下描述用于扩增面部登录系统的三种方案，然而本发明并不限于此。每一个可以单独地或者与其它方案中的一个或多个相组合地使用。每一个方案可以使用在笔记本计算机、智能电话以及甚至一些台式计算机上常用的或者至少通常可用的装备来实现。
[0016]第一方案是被动的并且不要求来自用户的动作。它添加另一种类型的感测以确认面部登录。不需要来自用户的特定动作或反应来排除伪造面部登录的许多尝试。尽管可以使用许多其它技术，但是其中一些容易感测到的用户属性为运动检测(授权用户将具有一些移动)、3D照相机观察(授权用户将不是2D图片)和生物测量学感测(心脏跳动、热签名)，以及其它。
[0017]对于运动检测，为了分辨照片和真实人类，可以采用登录面部的视频。真实的人平缓地但非一致地移动。可以分析所捕获的视频以得到非均匀的运动矢量分布。每当用户转动或者倾斜头部时，可以检测到这种类型的平缓非一致运动。如果视频与人类运动一致，则人类确认可以通过。
[0018]对于3D照相机观察，3D照相机或者照相机阵列可以容易地确定所观察到的面部是3D对象还是2D屏幕或照片。为了击败运动认证系统，视频显示器可能被放置在照相机前面以创建真正人类运动的表象。然而，难以呈现将由照相机观察为3D的3D视频。3D观察避免这种类型的欺骗。
[0019]还可以使用简单的红外照相机或者其它温度敏感设备来确定所观察到的面部是暖人体还是冷3D模型。对于更复杂的成像而言，红外照相机图像可以针对可见光图像进行匹配以确保所观察到的图像具有与真实面部相一致的温度梯度。还可能的是使用适当配备的照相机来检测面部中的脉搏和其它自然改变。3D、热学和脉搏率照相机可以是执行配备有适当可替换软件模型的面部登录的同一照相机或者它可以是不同的照相机。面部登录和确认照相机可以是用于视频对话和照相的同一照相机或者它可以是更专用的照相机。
[0020]同一照相机可以以两种方式来使用。例如，许多数字照相机传感器能够进行红外成像。这可以允许同一照相机用于红外和可见光观看二者。在另一示例中，照相机不仅观察用于登录的面部而且还观察围绕面部的背景。如果计算机未移动，则用于每一次登录的背景应当相同。计算机可以比较两个图像并且如果新尝试的登录显示同一背景，则可以确认登录。如以上所提及的，这些方案和以下所提及的那些方案可以以不同方式相组合以使面部登录更难被击败。许多系统包括加速度计或定位系统。这些可以用来允许系统确定它是否已经移动或再定向。
[0021]人类确认的第二方案添加来自用户的非自愿反应以确认面部登录。该方案依赖于自