專利名稱：便攜終端及抓持特征學(xué)習(xí)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及取得抓持便攜終端時的抓持特征樣本并進行本人認證的便攜終端及抓持特征學(xué)習(xí)方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著便攜終端的高功能化，與電子貨幣等各種金錢相關(guān)的服務(wù)逐漸普及。此外，伴隨著便攜終端的高功能化，在便攜終端中記錄有很多地址簿、郵箱、照片、網(wǎng)站瀏覽歷史等與個人隱私相關(guān)的信息。以往，當使用便攜終端時，通過開始使用時的本人認證(以下稱為登錄認證)，確保了在便攜終端中處理的信息的安全。但是，在登錄認證中，在開始使用時進行了本人認證后，但在之后不監(jiān)視接下來的使用者是否仍是本人。因此，在登錄認證后，由于某種原因便攜終端落入其他人手中的情況下，取得便攜終端的其他人即使不重新進行登錄認證，也能夠操作便攜終端。這種登錄認證的安全的脆弱性一直以來都成為一個問題。針對這個問題，在專利文獻I中，公開了一種便攜終端，其通過多個壓力傳感器取得進行了本人認證時的用戶握著的便攜終端的位置，在進行了本人認證后如果用戶抓持的位置發(fā)生一定程度以上的變化，則將用戶輸入的接受服務(wù)的提供所需要的數(shù)據(jù)設(shè)為無效，并取消已經(jīng)進行了的本人認證的有效性。因此，即使在進行本人認證并輸入為接受服務(wù)的提供所需要的數(shù)據(jù)的過程中該便攜終端發(fā)生失盜等，本人認證以及用戶輸入的數(shù)據(jù)也會在離開用戶的手的時刻變?yōu)闊o效。由于這樣為了在本人認證成為無效后接受服務(wù)的提供，需要再次進行本人認證，因此能夠有效地防止第三人的不正當使用。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:特開2001-142849號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題專利文獻I等使用生物信息(抓持特征)的本人認證方式通過如下方式執(zhí)行:從取得的抓持壓力分布(抓持壓力值序列)中通過學(xué)習(xí)預(yù)先選取注冊具有對本人特征性的抓持壓力值序列即被稱為模板的信息，并對認證時通過傳感器取得的抓持壓力值序列的樣本(以下，稱為抓持特征樣本或者簡稱為樣本)和已經(jīng)注冊的模板進行比較。在該比較中較多地利用了模式識別的技術(shù)。在模式識別中，使用矢量間距來求出模板與樣本的相似程度。作為在生物認證中經(jīng)常被使用的距離，有馬氏(mahalanobis)廣義距離、海明(hamming)距離等。在這些距離超過預(yù)先決定的閾值的情況下，判定為樣本是其他人的樣本。在沒有超過閾值的情況下，判定為樣本是本人的樣本。這里，在對便攜終端的機型進行了變更的情況下，由于便攜終端的外形發(fā)生改變或者改變了 操作鍵的排列，抓持特征也會發(fā)生改變，從而不能繼續(xù)使用用于本人認證的模板(以下，稱為本人認證模板)。因此，在每次便攜終端的機型變更時，都必須要重新學(xué)習(xí)本人認證模板，從而損害了用戶的便利性。另外，由于在機型變更后的本人認證模板學(xué)習(xí)期間內(nèi)需要通過設(shè)定密碼等其他的方法來保證便攜終端的安全，因此存在損害了用戶的便利性這樣的課題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在機型變更后的便攜終端中，也能夠繼續(xù)使用在機型變更前的便攜終端中使用的本人認證模板的便攜終端。用于解決課題的手段本發(fā)明的便攜終端的特征在于，通過由多個傳感器組成的傳感器陣列取得抓持時的抓持特征樣本，并使用舊本人認證模板進行本人認證，該便攜終端具有抓持特征樣本取得部、舊模板存儲部、特征段提取部、段位置校正部、模板對照部、模板存儲部。抓持特征樣本取得部從傳感器陣列取得抓持特征樣本。舊模板存儲部將在以前使用的便攜終端中用于本人認證的本人認證模板作為舊模板而存儲。特征段提取部從舊模板提取特征段，并按照每個該特征段，將舊模板與抓持特征樣本進行對照，從而計算距離。段位置校正部在特征段提取部計算出的距離不在預(yù)先決定的值以下的特征段中，對舊模板進行變形校正，并生成校正模板。模板對照部將校正模板和取得的抓持特征樣本進行對照，從而計算矢量間距。在校正模板與取得的抓持特征樣本之間的矢量間距在預(yù)先決定的值以下的情況下，模板存儲部將校正模板作為本人認證模板而存儲。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的便攜終端，即使在機型變更后的便攜終端中，也能夠繼續(xù)使用在機型變更前的便攜終端中使用的本人認證模板，因此，無需每次便攜終端的機型變更時重新學(xué)習(xí)本人認證模板，從而提高了用戶的便利性。


圖1是表示具有壓力傳感器陣列的便攜終端800a的圖。圖2是表示具有壓力傳感器陣列的便攜終端800b的圖。圖3是表示便攜終端800a的抓持狀態(tài)的圖。
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圖4是表示便攜終端800b的抓持狀態(tài)的圖。圖5是表示便攜終端800b’的抓持狀態(tài)的圖。圖6是表示具有壓力傳感器陣列的便攜終端800c的圖。圖7是表示具有壓力傳感器陣列的便攜終端800d的圖。圖8是表示便攜終端800c的抓持狀態(tài)的圖。圖9是表示便攜終端800d的抓持狀態(tài)的圖。圖1OA是表示在機型變更前后傳感器位置不同的情況下的機型變更前的本人認證模板的例子的圖。圖1OB是例示了機型變更后的抓持特征樣本的圖。圖1lA是用于傳感器位置校正部的插補進行說明的圖。圖1lB是表示根據(jù)插補校正的模板的圖。圖12A是表示在機型變更前后抓持狀態(tài)不同的情況下的機型變更前的本人認證模板的例子的圖。圖12B是例示了機型變更后的抓持特征樣本的圖。圖13A是用于說明特征段提取部的特征段提取的圖。
圖13B是用于說明段位置校正部的變形校正的圖。圖14是表示實施例1中的便攜終端的結(jié)構(gòu)的模塊圖。圖15是表示實施例2中的便攜終端的結(jié)構(gòu)的模塊圖。圖16是表示實施例1中的便攜終端的舊模板繼續(xù)使用動作的流程圖。圖17是表示實施例1中的便攜終端的本人認證模板學(xué)習(xí)動作的流程圖。圖18是表示實施例1中的便攜終端的認證動作的流程圖。圖19是表示實施例2中的便攜終端的舊模板繼續(xù)使用動作的流程圖。
具體實施例方式以下，對本發(fā)明的實施方式詳細地進行說明。另外，在具有相同功能的結(jié)構(gòu)部中標注相同的標號，省略重復(fù)說明。<關(guān)于抓持特征樣本>首先，對在圖14、15中由本發(fā)明的全部實施例的功能結(jié)構(gòu)模塊表示的便攜終端800、800’取得的抓持特征樣本進行說明。人除了天生的(I)手指長度、(2)握力的強度等不同之外，后天養(yǎng)成的(3)拿便攜終端時的習(xí)慣等也不同，因此，抓持特征作為用于本人認證的生物信息非常出色。具體地說，抓持特征認證的本人拒絕率和他人接受率都具有與一般的人臉認證相同程度的精度。例如考慮抓持壓力分布、抓持形狀分布、抓持溫?zé)岱植嫉茸鳛樽コ痔卣鳂颖?。作為這些抓持特征樣本的取得方法，例如能夠通過將多個壓力傳感器在便攜終端800、800’的表面上 以平面狀或者直線狀分布配置來取得抓持壓力分布。同樣地，能夠通過CXD (CMOS)傳感器的平面狀或者直線狀分布配置來取得抓持形狀分布。同樣地，能夠通過紅外線傳感器的平面狀或者直線狀分布配置來取得抓持溫?zé)岱植?。此外，若是將操作鍵(觸摸面板)配置在終端背面上這樣的便攜終端，即使根據(jù)抓持了終端時的操作鍵(觸摸面板)的按壓狀況(操作鍵、觸摸面板是否被按壓)也能夠取得抓持特征。在實施例中的說明中，作為具體例，使用抓持壓力分布作為抓持特征樣本，將壓力傳感器陣列以直線狀配置在便攜終端800、800’的外周，使用由該壓力傳感器陣列取得的各個位置的壓力值的預(yù)先決定的順序的壓力值序列作為抓持特征樣本。<關(guān)于抓持特征樣本的取得時刻>抓持特征樣本例如也可以與采樣觸發(fā)的發(fā)生同時取得。所謂采樣觸發(fā)，是指預(yù)先設(shè)定的抓持特征樣本的取得定時。例如在想要取得在啟動便攜終端800、800’的瀏覽器軟件時的抓持特征樣本的情況下，能夠?qū)⒉蓸佑|發(fā)設(shè)定為“瀏覽器啟動中η確定鍵按下”。該采樣觸發(fā)“瀏覽器啟動中η確定鍵按下”意味著在瀏覽器啟動中且用戶按下便攜終端800、800’的確定鍵的情況下，將該操作作為采樣觸發(fā)立即取得抓持特征樣本。也可以設(shè)為，想要在基本不按下確定鍵等操作鍵的通話中等取得抓持特征樣本的情況下，例如將采樣觸發(fā)設(shè)定為“3分鐘一次”，通話狀態(tài)每持續(xù)3分鐘自動地發(fā)生采樣觸發(fā)，從而取得抓持特征樣本。這樣使用采樣觸發(fā)取得本人認證模板的學(xué)習(xí)所需要的抓持特征樣本具有以下的優(yōu)點。若使用采樣觸發(fā)，則將用戶無意識進行的自身的鍵操作作為取得時刻而自動地取得抓持特征樣本，并進行積累。由此，能夠取得用戶在無意識且最自然的狀態(tài)、放松狀態(tài)下使用終端的狀態(tài)的抓持特征樣本，也能夠減小抓持特征樣本的觀測值的分散。此外，在便攜終端所顯示的準備使用指南中顯示了開始取得抓持特征樣本的消息的情況下，有時收到消息的用戶會擺好姿勢，從而沒有按照平時的抓持方法，而是以用戶認為的「正確的抓持方法」來抓持。此外，有時用戶也會由于預(yù)先收到消息而忘記了自己平時的拿法，由于這些原因，取得精度準確的抓持特征樣本變得很困難。因此，若能夠如上述那樣在用戶無意識時取得抓持特征樣本，就能夠解決上述的問題，從而能夠取得精度準確的抓持特征樣本。<關(guān)于本人認證模板>對本發(fā)明的全部的實施例中的便攜終端800、800’用于本人認證時的本人認證模板進行說明。所謂本人認證模板是指代表并表示用戶的抓持特征的雛形。本人認證模板從取自用戶的上述的抓持特征樣本的平均值等中得到學(xué)習(xí)，將所學(xué)習(xí)的本人認證模板與學(xué)習(xí)后新取得的抓持特征樣本進行對照。根據(jù)通過對照求出的值(矢量間距(distance betweenvector)，例如馬氏廣義距離)的大小，判定學(xué)習(xí)后新取得的抓持特征樣本是否與本人認證模板取自同一人。以下，對上述的作為本人認證的判定基準的距離的若干例子進行說明。例如將為了在學(xué)習(xí)中使用而測量的第j次的測量中的通過第i個的傳感器所取得的壓力值設(shè)為Xi,其中i=l，2，…，n ；j=l, 2，…，m, η為傳感器的最大數(shù)，m為用于學(xué)習(xí)使用的抓持特征樣本取得的最大次數(shù)，分別為2以上的整數(shù)。如下定義平均壓力值、壓力值的方差、以及它們的矢量。數(shù)I
權(quán)利要求
1.一種便攜終端，具有通過由多個傳感器組成的傳感器陣列取得抓持特征樣本，并使用本人認證模板進行本人認證的功能，所述便攜終端包括: 抓持特征樣本取得部，從所述傳感器陣列取得抓持特征樣本； 舊模板存儲部，將在過去使用的便攜終端中用于本人認證的本人認證模板作為舊模板而存儲； 特征段提取部，從所述舊模板提取特征段，并按照每個該特征段，將所述舊模板與所述抓持特征樣本進行對照，從而計算距離； 段位置校正部，在所述特征段提取部計算的距離不在預(yù)先決定的值以下的特征段中，對所述舊模板進行變形校正，從而生成校正模板； 模板對照部，將所述校正模板與所述取得的抓持特征樣本進行對照，從而計算矢量間距；以及 模板存儲部，在所述校正模板與所述取得的抓持特征樣本之間的矢量間距在預(yù)先決定的值以下的情況下，將所述校正模板作為所述本人認證模板而存儲。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜終端，還包括: 樣本暫時存儲部，在所述校正模板與所述取得的抓持特征樣本之間的矢量間距不在預(yù)先決定的值以下的情況下，存儲一定數(shù)目的所述抓持特征樣本；以及 模板學(xué)習(xí)部，在所述樣本暫時存儲部中存儲著一定數(shù)目的所述抓持特征樣本的情況下，使用該抓持特征樣本學(xué)習(xí)所述本人認證模板，并將其存儲到所述模板存儲部中。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜終端，還包括:` 傳感器位置存儲部，存儲當前正使用的便攜終端中的傳感器的位置；以及傳感器位置校正部，在所述校正模板與所述取得的抓持特征樣本之間的矢量間距不在預(yù)先決定的值以下的情況下，取得所述校正模板和所述傳感器位置，并根據(jù)所述傳感器位置對所述校正模板進行插補，從而生成插補模板， 所述模板對照部通過對照所述插補模板與所述抓持特征樣本，計算矢量間距， 在所述插補模板與所述抓持特征樣本之間的矢量間距在預(yù)先決定的值以下的情況下，所述模板存儲部將所述插補模板存儲為所述本人認證模板。
4.如權(quán)利要求3所述的便攜終端，還包括: 樣本暫時存儲部，在所述插補模板與所述抓持特征樣本之間的矢量間距不在預(yù)先決定的值以下的情況下，存儲一定數(shù)目的所述抓持特征樣本；以及 模板學(xué)習(xí)部，在所述樣本暫時存儲部中存儲著一定數(shù)目的所述抓持特征樣本的情況下，使用該抓持特征樣本學(xué)習(xí)本人認證模板，并將其存儲到所述模板存儲部中。
5.一種抓持特征學(xué)習(xí)方法，通過由多個傳感器組成的傳感器陣列取得抓持特征樣本，并進行用于本人認證的本人認證模板的學(xué)習(xí)，所述抓持特征學(xué)習(xí)方法包括: 抓持特征樣本取得步驟，從所述傳感器陣列取得抓持特征樣本； 舊模板存儲步驟，將在過去使用的便攜終端中用于本人認證的本人認證模板作為舊模板而存儲； 特征段提取步驟，從所述舊模板提取特征段，并按照每個該特征段，將所述舊模板與所述抓持特征樣本進行對照，從而計算距離； 段位置校正步驟，在所述特征段提取步驟計算的距離不在預(yù)先決定的值以下的特征段中，對所述舊模板進行變形校正，從而生成校正模板； 模板對照步驟，將所述校正模板與所述取得的抓持特征樣本進行對照，從而計算矢量間距；以及 模板存儲步驟，在所述校正模板與所述取得的抓持特征樣本之間的矢量間距在預(yù)先決定的值以下的情況下，將所述校正模板作為所述本人認證模板而存儲。
6.如權(quán)利要求5所述的抓持特征學(xué)習(xí)方法，還包括: 樣本暫時存儲步驟，在所述校正模板與所述取得的抓持特征樣本之間的矢量間距不在預(yù)先決定的值以下的情況下，存儲一定數(shù)目的所述抓持特征樣本；以及 模板學(xué)習(xí)步驟，在所述樣本暫時存儲步驟中存儲了一定數(shù)目的所述抓持特征樣本的情況下，使用該抓持特征樣本學(xué)習(xí)所述本人認證模板而存儲。
7.如權(quán)利要求5所述的抓持特征學(xué)習(xí)方法，還包括: 傳感器位置存儲步驟，存儲當前正使用的便攜終端中的傳感器的位置；以及 傳感器位置校正步驟，在所述校正模板與所述取得的抓持特征樣本之間的矢量間距不在預(yù)先決定的值以下的情況下，取得所述校正模板和所述傳感器位置，根據(jù)所述傳感器位置對所述校正模板進行插補，從而生成插補模板， 所述模板對照步驟通過對照所述插補模板與所述抓持特征樣本，計算矢量間距， 在所述插補模板與所述抓持特征樣本之間的矢量間距在預(yù)先決定的值以下的情況下，所述模板存儲步驟將所述插補模板作為所述本人認證模板而存儲。
8.如權(quán)利要求7所述的 抓持特征學(xué)習(xí)方法，還包括: 樣本暫時存儲步驟，在所述插補模板與所述抓持特征樣本之間的矢量間距不在預(yù)先決定的值以下的情況下，存儲一定數(shù)目的所述抓持特征樣本；以及 模板學(xué)習(xí)步驟，在所述樣本暫時存儲部中存儲了一定數(shù)目的所述抓持特征樣本的情況下，使用該抓持特征樣本學(xué)習(xí)本人認證模板而存儲。
9.一種記錄介質(zhì)，存儲了通過計算機來執(zhí)行如權(quán)利要求5至8的任意一項所述的抓持特征學(xué)習(xí)方法的程序。
全文摘要
包括抓持特征樣本取得部，從傳感器陣列取得抓持特征樣本；舊模板存儲部，將在過去使用的便攜終端中的本人認證模板作為舊模板而存儲；特征段提取部，從舊模板提取特征段，并按照每個該特征段，計算舊模板與抓持特征樣本之間的距離；段位置校正部，在特征段提取部計算的距離不在預(yù)先決定的值以下的特征段中，對舊模板進行變形校正，從而生成校正模板；模板對照部，將校正模板與抓持特征樣本進行對照，從而計算矢量間距；以及模板存儲部，在矢量間距在預(yù)先決定的值以下的情況下，將校正模板作為本人認證模板而存儲。
文檔編號G06F21/31GK103238157SQ20128000397
公開日2013年8月7日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者太田學(xué), 塚本昌克, 森永康夫, 樋口健 申請人:株式會社Ntt都科摩