发明实施例一中采集的加速度数据序列属于时间序列，因此，可以使用时间序 列对齐算法来确定预处理后的测试样本序列和参考样本序列之间对齐的序列点，例如可利 用动态时间规整（DynamicTimeWarping，DTW)算法或连续轮廓模型（ContinuousProfile Model，CPM)算法等。
[0060] 步骤104,通过对预处理后的测试样本序列和参考样本序列分别进行插值操作，纠 正对齐的序列点之间的序列编号错位，获得纠正后的测试样本序列和纠正后的参考样本序 列。
[0061] 其中，所述序列编号是按照采集序列点的先后顺序确定的，先采集到的加速度数 据序列点的序列编号小于后采集到的加速度数据序列点的序列编号；纠正后的测试样本序 列中的序列点与纠正后的参考样本序列中的序列点按序列编号顺序一一对应。
[0062] 步骤105,量化纠正后的测试样本序列和纠正后的参考样本序列之间的差异。
[0063] 若测试样本序列为是坐标系的一个方向上的加速度数据序列，则参考样本序列也 同样使用该方向上的加速度数据序列；若是N个方向上的加速度数据序列，则针对每个方 向，利用该方向上的测试样本序列和参考样本序列执行上述步骤103至步骤105的操作，获 得量化的各个方向上的差异，所述N为大于1的正整数。
[0064] 若使用多个参考样本序列进行身份认证，则可针对每一参考序列，将其与预处理 后的测试样本序列，分别执行上述步骤103至步骤105的操作，获得多个量化的差异。
[0065] 步骤106,判断该差异是否不大于设定值，若是，则执行步骤107;若否，则执行步 骤 108。
[0066] 在获得是各个方向上的差异时，可将各个方向的差异求平均值，将该平均值与设 定值进行比较。
[0067] 若使用多个参考样本序列进行身份认证时，可将获得的所述多个量化的差异求平 均值，将该平均值与设定值进行比较。
[0068] 步骤107,确定认证成功。
[0069] 步骤108,确定认证失败。
[0070] 在本发明实施例一的技术方案中，采用动态手势的加速度数据序列对用户身份进 行认证，在确定加速度数据的测试样本序列和参考样本序列之间的对齐点后，对序列间的 差异进行量化，并将量化结果与设定值对比，进而确定认证通过还是失败，对设备的硬件要 求相对较低，仅需加速度传感器来采集手势动作执行时的加速度数据序列，受外部因素影 响相对较小，能较为理想的认证效果。
[0071] 下面通过实施例二中的方案对本发明实施例一的方案进行详细地说明。
[0072] 实施例二
[0073] 本发明实施例二提供的身份认证方法，具体包括以下步骤：
[0074] 第一步，采集的认证手势执行时的加速度数据序列，并将其作为测试样本序列。
[0075] 本发明实施例二中要求用户手势动作开始前和结束后手机应处于平稳状态，采用 设备（如手机）内置的加速度传感器采集用户手持手机做出身份认证手势时的加速度数 据，记录下整个手势动作引起的三维笛卡尔坐标系三轴（X、Y、Z轴）加速度数据。
[0076] 其中手势的三轴加速度数据序列Ak用数学语言描述为： (H4)，…，(444}，…其中(xf，沁zf)分别表示X、Y、Z轴的加速度数据 值，上标k表示第k次采集的手势数据，下标i表示第i时刻采集到的数据，也即数据编号，n表示序列时间点长度，1彡i彡n，n、k、i取正整数。
[0077] 第二步，对采集的加速度数据序列进行预处理。
[0078] 具体包括以下a)、b)和c)三个步骤。
[0079] a)步骤：采用移动平均法对采集的加速度数据序列进行平滑降噪，其计算公式如 公式⑴所示。
[0081] 其中(》(,吵f，览M表示第i时刻三轴加速度数据平滑后的值，A取正整数，一般为 2〇
[0082] 采集的加速度数据序列经过平滑去噪处理后的三轴加速度序列SAk描述为： (i'xf,syk{, ), , (sx-,sy- sxkn,sy],szkn) " O
[0083] b)步骤：采用均值-标准差的方式对加速度数据序列进行标准化处理，其计算公 式如式（2):
[0085] 其中，表示第i时刻三轴加速度数据序列标准化后的值，M、 # 表示各个轴加速度数据序列的平均值，计算公式如式（3)，CJxk、CJyk、CJzk表示各 个轴加速度数据序列的标准差，计算公式如式（4)。
[0088] 平滑后的手势加速度数据序列经过标准化处理后，三轴加速度数据序列NAk描述
[0089]c)步骤：去除标准化后的测试样本序列中表示非手势动作的序列点。
[0090] 该c)步骤分两种情况，
[0091] 第一种情况：
[0092] 采集的手势执行时的加速度数据序列为设定的一个方向上的加速度数据序列，此 时去除标准化后的测试样本序列中表示非手势动作序列的点，包括：
[0093] 分别按照序列编号顺序的正序和逆序，依次将标准化后的测试样本序列中的序列 点的值与上门限值和下门限值对比，确定出第一个幅值不在上门限值和下门限值之间的序 列点的序列编号；所述上门限和下门限值根据标准化后的测试样本数据序列中的平稳序列 点的平均值确定；
[0094] 将标准化后的测试样本序列中序列编号小于第一序列编号的序列点及序列编号 大于第二序列编号的序列点去除，所述第一序列编号为按照序列编号的正序确定出的所述 第一个幅值不在上门限值和下门限值之间的序列点的序列编号，所述第二序列编号为按照 序列编号的逆序确定出的所述第一个幅值不在上门限值和下门限值之间的序列点的序列 编号；
[0095] 第二种情况：
[0096] 采集的手势执行时的加速度数据序列为设定的N个方向上的加速度数据序列，此 时去除标准化后的测试样本序列中表示非手势动作的序列点，包括：
[0097] 针对每个方向，分别按照上述在采集的手势执行时的加速度数据序列为设定的一 个方向上的加速度数据序列时，去除标准化后的测试样本序列中的非手势动作序列点的方 法初步去除该方向上的标准化的测试样本序列中的表示非手势动作的序列点，不改变该初 步去除表示非手势动作的序列点后的测试样本序列中序列点的原有序列编号；
[0098] 从确定的N个第一序列编号中挑选出最小的序列编号以及从确定出的N第二序列 编号中挑选出最大的序列编号；
[0099] 针对每个方向上的标准化后的测试样本序列中，将序列编号小于挑选出的最小的 序列编号的序列点及序列编号大于挑选出的最大的序列编号的序列点去除。
[0100] 可将去除标准化后的测试样本序列中表示非手势动作的序列点后的三轴加速度 数据序列CAk描述为式（5):
[0102] 其中CXk、CYk、CZk分别表示X、Y、Z轴去除表示非手势动作的序列点后的加速度数 据序列，pl、ql为时刻点，也即序列编号，取正整数。
[0103] 下面对上述第一种情况下的上限值和下限值的设置以及上述第二种情况使用的 去除测试样本序列中表示非手势动作的序列点的原理进行说明。
[0104] 图2为一组手势动作的原始加速度数据序列，通过图2中波形可发现，手势动作开 始和结束后加速度数据序列较平稳，波动很小。因此，可根据该平稳数据序列点来确定上门 限值和下门限值。
[0105] 例如各取标准化后的测试样本序列X、Y、Z轴前100个平稳数据序列点，并分别求 出其对应的平均值，以平均值加减某一固定值（本发明实施例二方案中此固定值取〇. 2)作 为上门限值和下门限值，按序列编号的正序，当各轴加速度数据的幅值不在上门限值和下 门限值范围之内时即认为手势动作开始，手势动作结束判断的原理与此相类似，在此不再 赘述。
[0106] 图3中所示是一组手势数据的X轴的加速度数据序列，黑色曲线表示数据经过平 滑及标准化以后的序列，由于手势动作开始之前及结束之后手机处于平稳状态，所以得到 的加速度数据基本保持不变，图3中也说明这点。由此取手势动作开始之前的一些平稳点 求其平均值，如图3取序列的前40个点求得其平均值为0. 4567,以此均值通过加减某一 固定值（根据具体应用要求可取不同的值，一般在〇. 05-0. 5之间，本实施例二的方案取 0.2)即可得到手势动作数据的上下门限值，即上限值为图3中黑色点划线虚线所示（值为 0. 6567)，下限值为图3中黑色点线所示（值为0. 2567)。
[0107] 开始点检测：从前向后检索序列，也即按序列编号的正序检索序列，若序列幅值超 过上下门限值的范围，则认为手势动作开始，图4中开始点为点A。
[0108] 结束点检测：从后向前检索序列，也即按序列编号的逆序检索序列，若序列幅值超 出上下门限值的范围，则认为手势动作结束，图4中结束点为点B。
[0109] 由此可知，此上述方法可有效的检测出手势动作的开始及结束点。
[0110] 另外从图2中也可发现手势动作开始后X、Y、Z轴加速度数据并不是在同一时刻点 开始变化，从图4部分加速度数据放大图能更明显的看出这一问题，这种现象是由手势动 作所决定的。实验也证明了各轴手势动作的开始点和结束点不同，例如：假设X轴手势动作 的开始点序列编号为600的序列点，Y轴手势动作的开始点是序列编号为590的序列点，Z 轴手势动作的开始点是序列编号为610的序列点，为了保持用户的完整手势信息方案中取 最小的手势动作开始点作为整个三轴手势的开始点，即手势动作从序列编号为590的序列 点开始。公式（5)中pi= 590 ;结束点的判断与此类似不再赘述。
[0111] 第三步：确定预处理后的测试样本序列和参考样本序列之间对齐的序列点。
[0112] 受人体自身生理特征的影响，即使同一人的两条序列点也不可能一一对应，都会 存在时间和幅值上的差异，本方案采用动态时间规整DTW算法对齐不同加速度数据序列。 其计算公式如式（6)、（7)所示：
[0114]D(tn,rm) =d(tn,rm)+min(D(tn1;rm),D(tn1;rmj),D(tn1;rm2)) (7)
[0115] 其中，1表示测试样本序列的第n个数据（也即序列编号为n的序列点），r"表示 参考样本序列的第m个数据