用于在用于身份管理的移动触摸屏上连续监测指纹签名的系统和方法_4

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滤波步骤,其中关注点实际 上是在每个采样的更多内像素上。该是因为外或者周界采样可能由于更少指纹压力引起外 像素的更少采样而准确度更低。
[007引在步骤620中,然后将采样Cf。插值成C W其中基于周围值来调整在高分辨率矩阵 中的采样值、由此提供下层采样的指纹的更准确估计。可W利用各种类型的差值W便更好 地估计采样的指纹、诸如线性差值、二次差值等。该一插值也可W包括其它因素、诸如平均 压力或者采样尺寸W与其它采样比较更好地对结果进行插值和归一化。一般可优选的是该 里利用的插值方法与用来生成将与该一采样的指纹比较的任何指纹的插值类型匹配。否 贝1J,可能显著地减少与相同指纹成功匹配的机会。如W上提到的那样,可W在转换过程期间 执行插值步骤。
[0076] 接着,在步骤625中,可W对所得插值采样矩阵Cji行错位从而生成矩阵C。。。也 就是说,可W忽略或者仅去除外像素或者采样值。该允许该一过程聚焦于指纹的中屯、元素 上并且忽略外元素或者像素,在该些外元素或者像素,可能由于略微指尖倾斜、在一些采样 中有些缺乏指纹压力或者仅由于在所有侧上缺乏相接采样所引起的插值变化,而具有更大 误差裕度。对插值的数据而不是原始数据执行该一错位步骤,因为原始数据可W在插值过 程中有用。
[0077] 最后,在步骤630中,然后与在先采样聚合错位的采样C。。。该可W利用W上描述 的公式来执行,其中为每个矩阵元素生成游动平均值。可W利用包括回归分析的备选聚合 技术。也可W生成多个聚合。例如可W有用于从左向右(或者从上向下)游动的滑动的一 个聚合和用于从右向左(或者从下向上)的滑动的分离聚合。该是因为指尖根据滑动的方 向而略微地变形。作为结果,从左向右和从右向左采样的组合可W提供指纹的有点立体的 视图。一旦完成滑动或者完成所有滑动就可W组合分离聚合,或者如果用于比较的存储的 指纹也被保持在多个聚合中则可W分离地保持它们。
[0078] -旦完成聚合,处理然后返回到步骤605用于处理下一采样。该继续直至已经处 理用于指尖滑动的当前采样集合的所有采样。
[0079] 图7是根据第二实施例的用于确定用户的指纹的过程的流程图。在第一步骤700 中,指令用户跨越触摸屏滑动他的或者她的指尖。可W使用W上在图4中图示的用户界面 来提供该一指令。在第二步骤705中,系统确定用户是否已经启动滑动。如果是,则处理继 续步骤710,否则,处理返回到步骤705。该可W通过轮询触摸屏传感器W确定用户是否已 经触摸该屏幕并且已经开始在期望的方向上移动触摸点来检测。
[0080] 在步骤710中,用时间戳采集非标称传感器的值的采样。可化每秒约100次执行该 一采样,但是可W获得更少或者更多采样,只要它在显示器的性能特性内。在步骤715中, 然后在初始滤波或者滤除步骤中,去除或者W别的方式删除未与采样值的大多数邻接的任 何采样值,W作为杂散信号。可W隔离和采集其余采样值作为包含所有邻接非标称值的定 界框或者矩阵。采样定界框的尺寸可W在某个预计的范围内从采样到采样变化。例如定界 框表示的像素集合不应比指纹的尺寸大得多。然而可W排除一些周界非标称像素,只要它 被平衡(不多于在一侧或者另一侧上)为防止影响w下待计算的质屯、。也可w执行校验w 验证采样在显示器上位置接近先前采样从而指示正确采样。定界框的形状也可W指示用户 是否在滑动期间不恰当地倾斜手指。
[0081] 然后在步骤720中,使用加权平均来计算其余采集的采样值的试探质屯、。也就是 说,如果在中值中屯、点右侧的值具有比在中值中屯、点左侧的值更重的权值,则用户的指尖 在中值中屯、点的更右侧并且质屯、应当反映该一点。同时也计算平均指纹压力。该一平均压 力可W通过各种技术来确定,该些技术包括指纹采样相对于其它指纹采样而言的尺寸。备 选地,对于电容触摸屏,可W比较在采集的采样面积(即定界框)内的总电容与预计的范围 W确定是否太多或者太少压力被施加。
[0082] 随后在步骤722中,确定最新指纹滑动采样是否太重、太轻、被倾斜、太慢、太快或 者W别的方式不恰当从而产生不可接受的采样。例如定界框尺寸可W指示压力太重或者太 软,定界框形状可W指示手指在滑动期间被不恰当地倾斜,在采样之间的距离可W指示手 指滑动的速率太快或者太慢,等等。压力、倾斜或者速率可W通过各种技术来确定,该些技 术包括指纹采样的尺寸、形状或者相对于其它指纹采样而言的位置。备选地,对于电容触摸 屏,可W比较在采集的采样面积(即定界框)内的总电容与预计的范围W确定是否太多或 者太少压力被施加。如果是,则处理继续步骤730 W继续取得滑动采样(用诸如W上参照 图4描述的更多或者更少压力的指示符或者其它指令),否则,处理继续至步骤725。
[0083] 然后在步骤725中,向存储器保存其余非标称值、时间戳和试探质屯、用于如W下 描述的处理。每个有时间戳的采样是从1到n的具有质屯、cent。的矩阵C。(在时间a),其中 n是在滑动期间取得的采样的数目。随后在步骤730中,确定用户是否已经停止滑动。如果 是,则处理继续步骤735,否则,处理返回到步骤710用于触摸屏传感器的另一采样。该可W 通过确定触摸屏传感器中的任何触摸屏传感器是否检测到触摸或者W往两个或者更多采 样是否具有实质上相同值一-该指示用户已经停止跨越屏幕移动他的或者她的指尖一一 来检测。采样数目应当对应于用户的手指跨越屏幕的速度和第=坐标系在手指滑动的方向 上的分辨率(例如a的平方根)。
[0084] 在步骤735中,调整试探质屯、。执行该一步骤W获得在假定信息可用时可能的最 精确质屯、。在该一实施例中,标识具有最平衡加权的采样(其中中值和加权平均值接近地 相等)。该些平衡的采样指示手指跨越传感器集合在何处被精确地平衡。该些平衡的采样 然后用来对其它质屯、进行插值。也就是说,平衡的质屯、的时间采样用来对其它采样的质屯、 进行插值。该一插值过程将有助于线性化该数据。备选地,可W利用用于每个采样的试探 质屯、对插值结果进行加权。在另一备选中,指纹的略微倾斜的指示可W用来调整质屯、W更 好地使质屯、位于为每个采样而采样的指尖的相同位置。可W基于在采样中的检测到的变化 来利用其它类型的调整。
[0085] 在步骤740中,然后根据W上描述和如W上在图6中进一步描述的公式处理有时 间戳的采样W使用步骤735的新计算的质屯、来计算分辨的指纹。在步骤745中,确定是否 已经采集足够的数据W分辨用户的指纹。例如,可W在确定可W有足够的数据用于做出分 辨的指纹与指纹(一个或者多个)的集合的比较W确定分辨的指纹是否为授权的指纹之前 有最小数目的滑动。备选地,分散测量、诸如具有希望的范围或者希望的标准偏差的置信度 区间可W用来确定是否已经收集足够的数目的采样。如果无足够的数据,则处理返回到步 骤700,否则,处理继续步骤750。
[0086] 在步骤750中,然后如希望的那样、诸如出于安全目的而利用分辨的数字指纹。例 如,可W比较分辨的数字指纹与存储的指纹(本地存储或者跨越网络远程地存储)W确定 指纹是否相同或者不同。该可W产生在步骤755中的若干动作之一。如果分辨的指纹与存 储的指纹之一足够相似(成功),则可W在步骤760中提供授权信号。该一信号可W是可W 被操作系统或者应用用来通知用户和授权用户的期望的活动的软件指令或者电子信号。如 果分辨的指纹与存储的指纹集合的任何指纹足够地不相似(失败),则可W在步骤765中提 供拒绝信号。该一信号可W是软件指令或者电子信号,该软件指令或者电子信号可W被操 作系统或者应用用来通知用户和防止用户的希望的活动。如果尚未实现成功,则也可W在 某个数目的滑动之后发送失败信号。备选地,如果分辨的指纹与存储的指纹集合的一个或 者多个指纹相似、但是对于成功而言未足够地相似(可能),则将请求进一步滑动W做出成 功或者失败的可靠确定而处理返回到步骤700。
[OOW]務动巧各连续认证
[008引 W上述作为背景,现在可W描述本公开内容的技术。
[0089] 根据本公开内容,W上描述和在图1中示出的类型的移动设备包括如下机制,通 过该机制,用户在初始全认证之后经由他的或者她的如在设备的触摸屏上识别的唯一指纹 签名连续地向设备认证。优选地,该机制实施具有至少=(3)个状态的有限状态机:全认 证、连续认证和无效化。在本公开内容中的状态机是指可W在有限数目的状态之一中的计 算机实施的机器。状态机在特定时间在仅一个状态中,并且机器在触发事件或者条件时从 一个状态向另一状态转变。在另一实施例中,状态机由全认证、连续认证和无效化状态定义 W及用于每个该样的状态的触发条件。个别状态的名称未旨在于限制,并且状态机可W根 据可能期望的安全措施的性质和粒度而包括附加状态和转变。
[0090] 图8图示状态机转变。如指出的那样,状态机包括全认证802、连续认证804和无 效化806该=(3)个状态。在用户先发起操作时,状态"全认证"802需要用户使用某种鲁 椿认证技术来确认他们的身份。全认证可W使用熟知的技术、诸如密码短语录入、硬件认证 或者软件指导的生物测定标识或者某个组合的集合的任何技术来实施。在成功全认证时, 状态机转变到连续认证状态804。如将看见的那样,连续认证状态监测在用户的指头与电 容触摸屏之间的交互,并且它分析那些交互,W尝试在某个确信程度(似然度)上确定当前 使用设备的人是否确切地不是在全认证状态期间认证的人。换而言之,在连续认证状态期 间,假如该机制推断当前用户可能是全认证的人(在状态802中),状态机在连续认证状态 中继续。仅在该机制确定当前用户确切地不是在状态802期间认证的人时,状态机才向无 效化状态806转变,可W根据需要的安全程度配置该一转变出现时的特定似然度口限。实 际上,可W基于给定的条件或者事件(例如用户的交互的性质、应用类型、自从全认证起的 时间等)变化似然度口限本身。
[0091] 在连续认证状态中,从数据存储库加载用于用户的示范指纹并且连续地将该些示 范指纹与在用户于一般使用中与设备交互时采集的数据采样进行比较。连续认证在该一情 境中呈现特有挑战,因为采样的质量可能不是很高。
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