一种基于动态手势的身份认证方法

摘要

本发明公开了一种基于动态手势的身份认证方法，该方法利用智能手机加速度传感器获取手势执行时的动态信息，采用结合放宽端点限制和提前终止的DTW高效方法对手势动态信息进行匹配认证。结合放宽端点限制和提前终止的DTW高效方法利用放宽匹配路径端点限制解决了手势序列间因端点不对齐而引起的认证失败问题，同时也利用弯折斜率限制和提前终止策略减少了计算量，实验表明本方法在身份认证的精度和效率方面都有较好的结果。

主权项

一种基于动态手势的身份认证方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采集手势执行时的x，y，z三个方向的加速度数据作为测试样本；2)对测试数据进行预处理；所述的预处理包括平滑去噪和量化；3)采用改进的动态时间规整(DTW)算法对测试样本与模版数据进行匹配；取消DTW方法第2)步得到的测试样本与最优模板之间匹配时的端点对齐限制，允许动态规划匹配路径的起点在线段[(1，1)，(1，L)]或[(1，1)，(L，1)]上，且允许终点在线段[((M‑L+1)，N)，(M，N)]或[(M，(N‑L+1))，(M，N)]上；也就是说某次手势的第一帧可以和另一次手势的前L帧中的任意一帧进行匹配，最后一帧可以和另一次手势末尾L帧中的任意一帧进行匹配；并限制动态规划弯折的斜率在0.5‑2之间，利用端点放宽的额度L和弯折的斜率计算出动态规划的边界条件；其中，M为最优模板长度，N为测试数据长度，L为端点放宽的额度；4)在第3)步得到的边界条件之内进行动态规划，不需要保存所有的累积距离和帧匹配距离，声明列矢量D保存前一列的累积距离，声明列矢量d保存当前列计算的累积距离；5)动态规划中计算并判断当前列的累积距离是否都大于阂值τ，如果都大于阂值τ则认证失败，提前终止；如果并不都大于阂值τ，则转入步骤6)；6)判断当前数据帧是否是测试数据的最后一帧，如果不是最后一帧，则把下一帧赋值给当前数据帧，并转入步骤5)；如果是最后一帧，则取D[M‑L+1，…，M]中的最小值min，并与阂值τ比较，如果min小于阂值，则认证成功，结束方法；如果min大于阂值τ，则认证失败，结束该认证过程。