基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)及設(shè)備，包括指紋采集裝置、語音采集裝置、指紋和語音驗(yàn)證裝置、存儲(chǔ)裝置和控制器，語音采集裝置提取用戶的聲紋特征和語音內(nèi)容，存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)用戶預(yù)設(shè)的指紋模板、聲紋模板和控制指令，指紋和語音驗(yàn)證裝置將指紋特征、聲紋特征分別與指紋模板、聲紋模板進(jìn)行比對(duì)以驗(yàn)證用戶身份，控制器用于控制身份驗(yàn)證策略并在驗(yàn)證用戶身份通過后執(zhí)行預(yù)設(shè)的控制指令。本發(fā)明采用指紋和聲紋雙重身份驗(yàn)證，靈活地設(shè)置身份驗(yàn)證策略和控制指令，提高了身份驗(yàn)證控制的安全性、適應(yīng)性和效率，提升了身份驗(yàn)證控制的操作體驗(yàn)。
【專利說明】 基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)及設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物識(shí)別控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)及設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電子設(shè)備通常只能通過簡單的“賬號(hào)密碼”進(jìn)行身份驗(yàn)證，這些賬號(hào)密碼非常容易被他人盜取或者破解，導(dǎo)致用戶的電子設(shè)備和隱私信息存在重大安全隱患。另外，用戶在輸入密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證以后，通常還需要的進(jìn)一步點(diǎn)擊應(yīng)用程序圖標(biāo)才能啟動(dòng)相關(guān)程序，并不能解鎖后直接跳轉(zhuǎn)或啟動(dòng)想要進(jìn)入的程序，用戶操作較為繁瑣，缺乏身份驗(yàn)證后個(gè)性化的設(shè)置，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)不佳。
[0003]因此，現(xiàn)有的身份驗(yàn)證控制系統(tǒng)有待改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)及設(shè)備，結(jié)合指紋識(shí)別和語音識(shí)別技術(shù)，提高了身份驗(yàn)證控制的安全性和用戶體驗(yàn)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下方案:一種基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，包括指紋采集裝置、語音采集裝置、指紋和語音驗(yàn)證裝置、存儲(chǔ)裝置和控制器，所述指紋采集裝置和語音采集裝置均與所述指紋和語音驗(yàn)證裝置連接，所述指紋和語音驗(yàn)證裝置和存儲(chǔ)裝置均與所述控制器連接，所述指紋采集裝置用于采集用戶的指紋圖像并提取指紋特征，所述語音采集裝置用于采集用戶的語音信息并提取用戶的聲紋特征和語音內(nèi)容，所述存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)用戶預(yù)設(shè)的指紋模板、聲紋模板和控制指令，所述指紋和語音驗(yàn)證裝置用于將所述指紋采集裝置提取的用戶指紋特征、所述語音采集裝置提取的聲紋特征分別與所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的指紋模板、聲紋模板進(jìn)行比對(duì)以驗(yàn)證用戶身份，所述控制器用于控制身份驗(yàn)證策略并在驗(yàn)證用戶身份通過后執(zhí)行預(yù)設(shè)的控制指令。
[0006]優(yōu)選的，所述控制器包括一個(gè)用于控制身份驗(yàn)證策略的身份驗(yàn)證策略控制器，所述身份驗(yàn)證策略包括單獨(dú)指紋驗(yàn)證、單獨(dú)聲紋驗(yàn)證、先指紋驗(yàn)證后聲紋驗(yàn)證、先聲紋驗(yàn)證后指紋驗(yàn)證、以及先驗(yàn)證指紋后驗(yàn)證聲紋然后再比對(duì)語音內(nèi)容和控制指令。
[0007]優(yōu)選的，在所述身份驗(yàn)證策略為先指紋驗(yàn)證后聲紋驗(yàn)證而驗(yàn)證用戶身份通過后，所述控制器控制所述語音采集裝置從用戶的語音信息中提取語音內(nèi)容，并將所述語音內(nèi)容與所述控制指令進(jìn)行匹配，匹配成功后才執(zhí)行所述控制指令。
[0008]優(yōu)選的，所述用戶的指紋模板和聲紋模板綁定設(shè)置，所述預(yù)設(shè)的控制指令與語音內(nèi)容一一對(duì)應(yīng)。
[0009]優(yōu)選的，所述用戶的指紋模板、聲紋模板和控制指令綁定設(shè)置。
[0010]優(yōu)選的，所述控制指令包括但不限于解鎖、啟動(dòng)預(yù)設(shè)程序、開啟預(yù)設(shè)功能、打開隱藏的私密信息、網(wǎng)上支付、系統(tǒng)安全設(shè)置、系統(tǒng)權(quán)限配置。
[0011]優(yōu)選的，所述指紋采集裝置包括指紋傳感器和指紋圖像處理芯片，分別用于采集指紋圖像和運(yùn)算處理提取指紋特征。
[0012]優(yōu)選的，所述語音采集裝置包括語音傳感器和語音處理芯片，分別用于采集語音信息以及運(yùn)算處理提取聲紋特征和識(shí)別語音內(nèi)容。
[0013]優(yōu)選的，所述基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)還包括一個(gè)與所述控制器連接的時(shí)間驗(yàn)證裝置，用于記錄所述指紋采集裝置采集指紋和所述語音采集裝置采集語音的時(shí)間差，并驗(yàn)證所述時(shí)間差是否超過預(yù)定有效時(shí)間驗(yàn)證閾值。
[0014]本發(fā)明還提供一種設(shè)備，包括上述任一項(xiàng)所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明提供的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)及設(shè)備，結(jié)合指紋識(shí)別和語音識(shí)別雙重識(shí)別技術(shù)，并可以靈活地設(shè)置身份驗(yàn)證策略和控制指令，提高了身份驗(yàn)證控制的安全性、適應(yīng)性和效率，提升了身份驗(yàn)證控制的操作體驗(yàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明提供了一種基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)及設(shè)備，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]本發(fā)明所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)可以單獨(dú)作為身份驗(yàn)證的控制裝置獨(dú)立使用，也可以整合到其他電子設(shè)備中作為身份驗(yàn)證控制模塊的功能模塊來使用。
[0020]參見圖1、圖2，本發(fā)明第一實(shí)施例的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)10包括指紋采集裝置20、語音采集裝置30、指紋和語音驗(yàn)證裝置40、存儲(chǔ)裝置60和控制器50，所述指紋采集裝置20和語音采集裝置30均與所述指紋和語音驗(yàn)證裝置40連接，所述指紋和語音驗(yàn)證裝置40和存儲(chǔ)裝置60均與所述控制器50連接。
[0021]所述指紋采集裝置20設(shè)置在所述基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)10的正面指紋采集窗口下部，其包括指紋傳感器和指紋圖像處理芯片。所述指紋傳感器可以為半導(dǎo)體指紋傳感器或CCD、CMOS光學(xué)指紋傳感器，用于在用戶按壓指紋采集窗口時(shí)采集用戶的指紋圖像。所述指紋圖像處理芯片，與所述指紋傳感器相連，將所述指紋傳感器采集的指紋圖像進(jìn)行運(yùn)算處理最終提取用戶的指紋特征。用戶的指紋特征作為安全性和準(zhǔn)確性極高的用戶身份標(biāo)識(shí)，可以作為用戶身份驗(yàn)證的媒介。
[0022]所述語音采集裝置30設(shè)置在所述基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)10的外表面，其包括語音傳感器和語音處理芯片，分別用于采集用戶的語音信息和從采集到的語音信息中運(yùn)算處理提取聲紋特征和識(shí)別語音內(nèi)容。具體的，所述語音處理芯片將獲取用戶的語音信息首先進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、端點(diǎn)檢測、預(yù)加重、分巾貞、自相關(guān)序列、傅里葉變換等處理，提取用戶的聲紋特征參數(shù)，比如頻譜、倒頻譜、共振峰、基音、詞匯特征和韻律特征等代表生物個(gè)體特性的特征參數(shù)。同樣，用戶的聲紋特征作為安全性和準(zhǔn)確性極高的用戶身份標(biāo)識(shí)，可以作為用戶身份驗(yàn)證的媒介。
[0023]所述指紋和語音驗(yàn)證裝置40，用于驗(yàn)證用戶的指紋特征和聲紋特征以驗(yàn)證用戶的合法身份和控制權(quán)限。具體的，在進(jìn)行指紋驗(yàn)證時(shí)，將用戶的指紋特征與所述存儲(chǔ)裝置60存儲(chǔ)的用戶預(yù)設(shè)的指紋模板進(jìn)行比對(duì)，如果兩者相似度超過預(yù)定閾值，則判定用戶的指紋身份驗(yàn)證通過。同理，在進(jìn)行聲紋驗(yàn)證時(shí)，將用戶的聲紋特征與所述存儲(chǔ)裝置60存儲(chǔ)的用戶預(yù)設(shè)的聲紋模板進(jìn)行比對(duì)，如果兩者相似度超過預(yù)定閾值，則判定用戶的聲紋身份驗(yàn)證通過。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)不同安全性的需要，所述指紋和語音驗(yàn)證裝置40可單獨(dú)進(jìn)行指紋驗(yàn)證或聲紋驗(yàn)證，也可以先后進(jìn)行指紋驗(yàn)證和聲紋驗(yàn)證雙重身份驗(yàn)證。
[0024]所述存儲(chǔ)裝置60可以是Flash閃存、硬盤、內(nèi)部存儲(chǔ)器或通過USB接口外接的外部存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)存儲(chǔ)用戶預(yù)設(shè)的指紋模板、聲紋模板和控制指令。
[0025]可以理解的是，在所述基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)10進(jìn)行身份驗(yàn)證控制之前，應(yīng)該預(yù)先對(duì)用戶進(jìn)行指紋和聲紋注冊(cè)。在指紋和聲紋注冊(cè)時(shí)，可以通過所述指紋采集裝置20、語音采集裝置30分別提取用戶的指紋特征、聲紋特征，然后分別處理生成用戶的指紋模板和聲紋模板，還可以通過從外部接收獲取的用戶指紋圖像和聲紋數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲得用戶的指紋模板和聲紋模板，甚至還可以直接利用從外部獲取的用戶的指紋模板和聲紋模板。在本實(shí)施例進(jìn)行注冊(cè)時(shí)，所述用戶的指紋模板、聲紋模板和控制指令綁定設(shè)置。
[0026]所述控制指令為電子設(shè)備可執(zhí)行的操作指令，可以根據(jù)不同的電子設(shè)備的功能需求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置，也可以在使用過程中根據(jù)實(shí)際需要修改。比如對(duì)于智能手機(jī)而言，所述控制指令可以設(shè)置為解鎖、啟動(dòng)預(yù)設(shè)程序、開啟預(yù)設(shè)功能、打開隱藏的私密信息、網(wǎng)上支付、系統(tǒng)安全設(shè)置、系統(tǒng)權(quán)限配置等，這樣手機(jī)用戶在身份驗(yàn)證后手機(jī)界面可以直接執(zhí)行預(yù)設(shè)的控制指令而跳轉(zhuǎn)到預(yù)定的解鎖界面、或啟動(dòng)預(yù)定需要驗(yàn)證用戶身份且安全性要求極高的隱私應(yīng)用或者數(shù)據(jù)，而并不需要在解鎖后還需要單獨(dú)點(diǎn)擊應(yīng)用程序的圖標(biāo)的操作，簡化操作和節(jié)省操作時(shí)間，在加強(qiáng)身份驗(yàn)證安全性的同時(shí)提高了控制操作的效率和體驗(yàn)。
[0027]所述控制器50，為所述基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)10的核心控制部件，用于控制身份驗(yàn)證策略并在驗(yàn)證用戶身份通過后執(zhí)行預(yù)設(shè)的控制指令。在本發(fā)明第二實(shí)施例中，所述控制器50還包括一個(gè)用于控制身份驗(yàn)證策略的身份驗(yàn)證策略控制器70。所述身份驗(yàn)證策略包括單獨(dú)指紋驗(yàn)證、單獨(dú)聲紋驗(yàn)證、先指紋驗(yàn)證后聲紋驗(yàn)證、先聲紋驗(yàn)證后指紋驗(yàn)證，用戶可以根據(jù)實(shí)際安全性需要選取控制身份驗(yàn)證策略。比如，對(duì)安全性要求較低或?qū)ι矸蒡?yàn)證時(shí)間要求較少時(shí)，可以選取單獨(dú)指紋驗(yàn)證的身份驗(yàn)證策略，這樣在保證一定身份驗(yàn)證安全性的同時(shí)非常節(jié)省時(shí)間；而對(duì)安全性要求非常高時(shí)，就應(yīng)該選取指紋驗(yàn)證和聲紋驗(yàn)證的雙重身份驗(yàn)證，將極大提高身份驗(yàn)證的安全性和可靠性?？梢姡景l(fā)明的身份驗(yàn)證策略可控的設(shè)計(jì)，靈活多變，適應(yīng)性強(qiáng)，可滿足不同條件和場合的實(shí)際需求。
[0028]為了進(jìn)一步提高在指紋驗(yàn)證和聲紋驗(yàn)證雙重身份驗(yàn)證策略下的安全性，所述基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)10還進(jìn)一步包括一個(gè)時(shí)間驗(yàn)證裝置80，用于記錄所述指紋采集裝置20采集指紋和所述語音采集裝置30采集語音的時(shí)間差，并驗(yàn)證所述時(shí)間差是否超過預(yù)定有效時(shí)間驗(yàn)證閾值。如果所述時(shí)間差超過預(yù)定閾值，則判定此次身份驗(yàn)證不通過而不會(huì)進(jìn)一步執(zhí)行預(yù)設(shè)控制指令。
[0029]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，在所述身份驗(yàn)證策略為先指紋驗(yàn)證后聲紋驗(yàn)證而驗(yàn)證用戶身份通過后，所述控制器50控制所述語音采集裝置20從用戶的語音信息中提取語音內(nèi)容，并將所述語音內(nèi)容與所述控制指令進(jìn)行匹配，匹配成功后才執(zhí)行所述控制指令。本發(fā)明實(shí)施例中，在指紋驗(yàn)證和聲紋驗(yàn)證雙重驗(yàn)證身份通過后，所述語音采集裝置20分析提取語音內(nèi)容，如分析出所述語音內(nèi)容是控制指令時(shí)，則執(zhí)行所述控制指令。這樣，所述控制指令可以通過用戶的說話發(fā)聲進(jìn)行發(fā)出，可以靈活地設(shè)置多個(gè)控制指令，更加直觀、快捷地實(shí)現(xiàn)身份驗(yàn)證和控制，提高了身份驗(yàn)證安全性的同時(shí)還優(yōu)化了用戶的操作體驗(yàn)。
[0030]在本發(fā)明實(shí)施例在注冊(cè)時(shí)，對(duì)用戶多次輸入的語音信息進(jìn)行運(yùn)算處理，提取聲紋特征進(jìn)而生成聲紋模板。同時(shí)，對(duì)所述用戶的語音信息進(jìn)行分析處理，建立聲學(xué)模型、匹配模式和發(fā)音詞典，進(jìn)而可以根據(jù)語音信息分析生成語音內(nèi)容。在預(yù)設(shè)設(shè)置時(shí)，所述用戶的指紋模板和聲紋模板綁定設(shè)置，所述預(yù)設(shè)的控制指令與語音內(nèi)容一一對(duì)應(yīng)。
[0031]可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括指紋采集裝置、語音采集裝置、指紋和語音驗(yàn)證裝置、存儲(chǔ)裝置和控制器，所述指紋采集裝置和語音采集裝置均與所述指紋和語音驗(yàn)證裝置連接，所述指紋和語音驗(yàn)證裝置和存儲(chǔ)裝置均與所述控制器連接，所述指紋采集裝置用于采集用戶的指紋圖像并提取指紋特征，所述語音采集裝置用于采集用戶的語音信息并提取用戶的聲紋特征和語音內(nèi)容，所述存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)用戶預(yù)設(shè)的指紋模板、聲紋模板和控制指令，所述指紋和語音驗(yàn)證裝置用于將所述指紋采集裝置提取的用戶指紋特征、所述語音采集裝置提取的聲紋特征分別與所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的指紋模板、聲紋模板進(jìn)行此對(duì)以驗(yàn)證用戶身份，所述控制器用于控制身份驗(yàn)證策略并在驗(yàn)證用戶身份通過后執(zhí)行預(yù)設(shè)的控制指令。
2.如權(quán)利要求1所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括一個(gè)用于控制身份驗(yàn)證策略的身份驗(yàn)證策略控制器，所述身份驗(yàn)證策略包括單獨(dú)指紋驗(yàn)證、單獨(dú)聲紋驗(yàn)證、先指紋驗(yàn)證后聲紋驗(yàn)證、先聲紋驗(yàn)證后指紋驗(yàn)證、以及先驗(yàn)證指紋后驗(yàn)證聲紋然后再此對(duì)語音內(nèi)容和控制指令。
3.如權(quán)利要求1所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述身份驗(yàn)證策略為先指紋驗(yàn)證后聲紋驗(yàn)證而驗(yàn)證用戶身份通過后，所述控制器控制所述語音采集裝置從用戶的語音信息中提取語音內(nèi)容，并將所述語音內(nèi)容與所述控制指令進(jìn)行匹配，匹配成功后才執(zhí)行所述控制指令。
4.如權(quán)利要求3所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶的指紋模板和聲紋模板綁定設(shè)置，所述預(yù)設(shè)的控制指令與語音內(nèi)容一一對(duì)應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶的指紋模板、聲紋模板和控制指令綁定設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制指令包括但不限于解鎖、啟動(dòng)預(yù)設(shè)程序、開啟預(yù)設(shè)功能、打開隱藏的私密信息、網(wǎng)上支付、系統(tǒng)安全設(shè)置、系統(tǒng)權(quán)限配置。
7.如權(quán)利要求1所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述指紋采集裝置包括指紋傳感器和指紋圖像處理芯片，分別用于采集指紋圖像和運(yùn)算處理提取指紋特征。
8.如權(quán)利要求1所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述語音采集裝置包括語音傳感器和語音處理芯片，分別用于采集語音信息以及運(yùn)算處理提取聲紋特征和識(shí)別語音內(nèi)容。
9.如權(quán)利要求1所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個(gè)與所述控制器連接的時(shí)間驗(yàn)證裝置，用于記錄所述指紋采集裝置采集指紋和所述語音采集裝置采集語音的時(shí)間差，并驗(yàn)證所述時(shí)間差是否超過預(yù)定有效時(shí)間驗(yàn)證閾值。
10.一種設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的基于指紋和語音識(shí)別的控制系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G06F21/32GK104331651SQ201410552664
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】邵宇 申請(qǐng)人:無錫指網(wǎng)生物識(shí)別科技有限公司