CN101405739B - 身份识别设备和方法 - Google Patents
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Abstract
可以使用听觉命令来允许说话人的身份识别，并且在所述说话人的身份与先前授权的个人的身份相关时，允许随后的包含对于该听觉命令的对应响应的动作。可以对这种身份识别补充其他身份识别机制。可以使用分等级的权限级别，有或者没有置信级阈值，以便进一步的保护该设备不受未授权访问和/或操作。
Description
技术领域
本发明一般来讲涉及个人的身份识别和/或验证，特别涉及基于话音的个人身份识别。
背景技术
有许多设备(或设备特征)应该优选的是被限于特定个人使用。公知的是，试图通过各种识别机制的结合来限制此类设备的使用。此类机制包括基于生物统计学的方法(例如，使用指纹、视网膜模式、和语音识别/声音模式识别)以及基于知识的或者基于设备的方法(例如，使用密码和个人识别号码、基于标记符的射频以及磁性编码卡和身份识别标记符)。
对于一些应用，这些方法通常是可接受的。然而在许多其他的设置中，考虑到身份识别执行时间、成本、安全性要求等等问题，使用此类解决方案并不是最佳的。而在还有一些其他设置中，身份识别过程和身份识别要求的明显存在本身就不受欢迎。现有的解决方案倾向于需要专门用于身份识别过程和目的分立用户活动。此类分立的解决方案既增加了复杂性(并且可能增加相对应的用户培训要求)，又为现有活动增加了更多的总处理时间要求。
附图说明
可通过在下列详细说明中描述的、特别是结合附图所研讨的身份识别设备和方法来至少部分地满足上述需求，所述附图中：
图1包含按照根据本发明的一个实施例来配置的方框图；
图2包含按照根据本发明的一个实施例来配置的流程图；
图3包含按照根据本发明的一个实施例来配置的例证性分层命令树的示意性视图；以及
图4包含按照根据本发明的一个实施例来配置的详细流程图。
本领域技术人员将理解的是图中的元素是为简单和清晰起见而举例说明的，并不一定是按比例描绘的。例如，可能为了帮助更好地理解本发明的各个实施例，相对于其他元素放大了图中的一些元素的维度。此外，通常没有描述在商业可行的实施例中有用的或者必需的通用但被良好理解的元素，以便有助于得到本发明各个实施例的一个受到更少干扰的视图。
具体实施方式
一般来讲，按照各个实施例，相对于先前开发的识别信息对用户的听觉命令自动地进行处理，以便将说话者与一个可能的身份相互关联起来。基于该相互关联处理的结果，随后以预定方式自动地对用户的听觉命令作出响应。按照一个实施例，该听觉命令可以对应于一个设备(例如，双向无线通信设备)的多个用户可控制参数中的至少一个。实际上，这些实施例允许结合对于口头发出的命令的处理，实时地识别用户。
按照一个实施例，先前开发的识别信息包含以前从先前的可听样本中提取的生物统计学信息。依照该实施例，结果得到的生物统计学信息可以包括文本独立的生物统计学信息、文本相关的生物统计学信息、乃至两种方法的组合。
按照一个实施例，可以结合听觉命令本身以及用户的可能身份来使用和处理一个或多个权限状态级别，从而帮助确定该用户是否具有适当的权限级别来允许接受和实施该命令本身。如果期望的话，还可以引入时间特征(例如，确定该用户是否在先前已输入了早先的命令的所要求预定时间内寻求实现当前命令)。
如果期望的话，这种身份识别可被用于积极地拒绝接受来自特定个人的特定命令，而不是积极地帮助接受该命令。
现在参看附图并且特别是参看图1，一般来讲，适于支持和帮助这种身份识别的平台10包括语音转换器11、用户识别器12、语音识别引擎13和用户可控制接口14。这样一种平台10可以完全或者部分地通过使用共享集成平台(比如适当配置的程控选通门阵列的微处理器，和/或通过使用在现有技术中也被广泛了解的专用电路或者离散逻辑元件)来实现。
语音转换器11通常包括一个或多个麦克风。在本实施例中，语音转换器11用于至少接收由用户发出的听觉命令，并将这样的可听信息转换为对应的电脉冲。按照各个实施例，听觉命令通常包括多个听觉命令之一，并且具有与这一平台所服务的设备的多个用户可控制参数之一的已有相互关联关系(例如，视情况和/或按照要求，该设备可以包括双向无线通信设备，并且该用户可控制参数可以包括诸如音量、信道选择及其他特征)。一般来讲，还可以在商业上可行的实施例中使用附加级(诸如增益、滤波、模-数转换等等)。此类附加级在本领域中被良好理解，因此为了维持讨论重点和简洁起见，在这里没有示出它们。
用户识别器12用于接收语音转换器11的输出，并为发出对应听觉命令的用户确定可能身份。用户识别器12能访问识别信息15(例如，已存储在存储器中的)，以帮助该确定。识别信息15包含先前开发的识别信息，该先前开发的识别信息至少部分地包含从该用户(或者其他用户)的先前可听样本中提取的生物统计学信息。在最佳实施例中，生物统计学信息包含文本独立生物统计学信息，但是如果期望的话，也可以单单使用文本相关生物统计学信息或者与文本独立生物统计学信息相结合使用。文本独立和文本相关的生物统计学信息机制两者在现有技术中都是公知的，并且在此都可以被用来达到良好效果。一般来讲，此类机制倾向于对声音化特征进行提取和特性化，该声音化特征倾向于单独来讲对于特定说话人是唯一的，而合起来对于特定说话人也基本是唯一的。通过优选地使用文本独立生物统计学信息，可以容易地使用该识别信息来识别特定听觉命令的可能说话人，而不管该听觉命令本身的文本内容如何。一般来讲，不管对于文本相关或者文本独立生物统计学信息两者中的哪一种，它们都是依据要求被实施身份识别的每一用户的先前声音化开发出来的，并且仍然是依据对于现有技术的良好理解。
通过被如此配置，用户识别器12从语音转换器11所接收的听觉命令中提取特征化的生物统计学信息中的至少一项，并将至少部分的该特征化生物统计学信息与识别信息中的至少一项进行比较，以确定由一特定用户发出该听觉命令的至少一种可能性。在一最佳实施例中，从听觉命令中提取出的该特征化生物统计学信息将与包含早先描述的识别信息的生物统计学信息等同，并且具有相同形式和类型。随后，依照所要求并且与特定实施例和配置相适应地，用户识别器12将这一身份识别确定结果提供给语音识别引擎13、用户可控制接口14或者两者。一般来讲，用户识别器12将该识别信息提供到可以使用它来便利此处阐述的各个教导的适当位置。
语音识别引擎13可以是任何已知的或者将来开发的语音识别机制，其一般来讲用于识别诸如听觉命令之类的言语交流的文本内容。此外，依照要求，语音识别引擎13还可以属于说话人相关或者说话人独立的类型，而这在现有技术中也是被良好理解的。在最佳实施例中，存在一个或多个预定命令16，每一个预定命令16均与特定用户可控制参数相互关联。在本实施例中，命令16可以用于语音识别引擎13，以帮助语音识别引擎13确定给定的听觉命令是否匹配任何预定的听觉命令16。如果期望的话，所识别的语音和这种预定听觉命令之间的比较可以在其他地方来实施，并且可以视特定平台的能力而定。
当一个听觉命令对应于预定听觉命令16之一的时候(以及当如下所述地识别出说话人的时候)，对应的输出令用户可控制接口14实施与该特定命令相对应的参数控制。通过被如此配置，该平台10允许识别听觉命令的文本内容，从而允许将该命令与特定用户可控制参数和动作相互关联起来。该平台10还允许基于该听觉命令的说话人的可能身份，进行此类过程的超越权限和安全控制，这将在下文中更详细地说明。可理解的是，在一最佳实施例中，说话人无需说出任何专门的促进身份识别的表达来获得这些结果。代之以，听觉命令本身就可以用于允许既对说话人进行身份识别，又相对应地依从命令本身。
现在参看图2，将描述可以通过上述平台10(或者其他适当的平台)实现的各个处理。一旦接收20到听觉命令，平台如上所述地处理21该听觉命令。具体来讲，将该听觉命令的所提取出的特征化内容与先前开发的识别信息23相比较。该识别信息23与特定个人相互关联。因此，该处理21用于确定是否可能具有该说话人的可能身份识别。当无法识别该用户的时候(至少对于可接受的置信级而言)，该处理21可以简单地结束24。通过被如此配置，则将实质上忽略该听觉命令，并且没有发生对于用户可控制接口14的任何结果改变。然而，当处理21可以提供该说话人的适当身份识别的时候(同样，至少对于可接受的置信级而言)，则该命令处理可以继续。
按照一个实施例，该命令处理可以以依从27听觉命令本身(其中，已经如上所述地识别出该听觉命令的文本内容，并与特定用户可控制参数相互关联)来简单地结束。
按照另一个实施例，可能期望引入一个或多个附加的控制和/或权限级别。具体来讲，在用户的可能身份识别之后，附加处理25可以确定该具体识别出的个人构成先前已经与适当对应权限状态26(按照要求，对于所涉及的该具体听觉命令，或者是一般性地对于所有所有听觉命令)相关联起来的用户。当结果为真的时候，处理可以再次继续为依从27该听觉命令。然而，当权限校验确定该用户或者没有权限(一般来讲，和/或对于该具体命令而言)、或者该用户具有与他或者她相关联的特定拒绝级别(如果被如此配置的话)的时候，处理25可以结束24，而不允许依从27该听觉命令。
如果期望的话，该权限校验处理25可以支持更大的复杂性。例如，按照一个实施例，多个用户可控制参数可以包括多个分级组织的用户可控制参数。举例来说，并且暂时参看图3，参数“无线”30可以包含在能访问其他三个参数“音量”31、“信道”32和“特殊”33之前所必须声明的参数。接下来，必须在能访问两个参数“提高”34和“降低”35之前声明参数“音量”31。对应的权限可以与每一个分级等级或者层次相关联、和/或与每一个(或者其中一些)命令相关联。通过被如此配置，可以在一旦已经接收到由相同用户作出的分等级要求的命令(诸如本示例中的“音量”31)时，断定从特定用户接受特定音频命令(诸如本示例中的“提高”34)的权限(并且如果期望的话，可以进一步要求还要在相互的预定时期内接收由具有适当对应权限的已识别出的个人作出的这些命令，和/或没有干涉其他命令)。
通过被如此配置，可以使用上文阐述的基本教导和实施例来容易地支持各种各样的权限和控制方案。例如，可以在基于听觉命令本身识别出该命令的说话时，简单地实施该听觉命令。或者，如果期望的话，可以使用与特定命令和/或个人相互关联的一个或多个权限级别或者权限点，来进一步的控制哪一用户可控制参数被送交该***识别出的任何特定个人进行控制和变动。
-为了某些目的，还可以要求另外的与确保相关的身份识别。除了判明用户的可能身份之外，还可以考虑补充的标记来满足这样一种需求。例如，参照图4，在如上所述地作出用户身份的初步确定21之后，还可以接收41另外的识别度量。这样补充的识别度量可以包括任何这样的标记(包括但不限于生物统计学内容(比如视网膜或者虹膜模式、面部模式、唇部动作模式或者指纹模式，诸如密码或者个人识别号码之类的识别信息内容，或者诸如标识卡、笔迹样本等等之类的其他识别标记)。可以或者经由包含基本平台10本身的整体部分的对应入口、或者附属到该基本平台10上，来接收41这样的附加识别度量。
一旦接收41，则相对于先前确定的附加识别度量信息43来处理42该附加识别度量，以便确定是否存在适当的匹配。如果不匹配，则该处理可以结束24，从而拒绝依从该听觉命令。否则，当附加识别度量被证实有效的时候，该处理可以如上所述的继续。
在上述示例中，这样的补充识别度量实质上用于包含所要求的身份识别和验证的附加并行层。如果期望的话，这样的信息还可以被用于经由此处所述的话音分析来更好地向用户通知身份识别。具体来讲，补充的识别度量可被用于建立单一的特定用户。用户识别器12能因此被用于确定该特定用户实际上看来是否可能是发出该听觉命令的说活人。
通过被如此配置，当平台10包含诸如双向无线通信设备之类的设备的一部分的时候，则可以容易地使用语音识别来允许该设备的功能控制，而不再产生未被授权的个人或者发言将有害地影响该设备的风险。其益处对于诸如消防人员和警察无线设置之类的应用应该更加明显。此外，这些方法中的许多方法提供了满意的基于身份识别/权限的控制，而不需要对身份识别专有的发言或者动作付出时间或产生注意。代之以，用户仅仅需要提供期望的听觉命令。该设备能因此既确定用户的身份，又提供与该命令本身相对应的适当响应，从而节约了执行时间，并提供更加直观的用户界面。事实上，这些实施例中的许多实施例都提供了这种透明的身份识别能力，它们实际上并不要求对于该用户的任何训练。
当然，基于单次发出的命令，可能并不能始终100％地保证识别出特定用户，尤其是当该比较度量是基于文本独立的生物统计学信息的时候。然而，在提供大量考虑的实例中，可以使用具有权限/拒绝的对应层次的分级命令结构，一般来讲能保证未被授权的个人不对该设备进行不适当的访问。为了举例说明这一点，考虑以下范例。
参看图3，用户可以发出命令“无线”，并且先前描述的处理可能将说话人的身份确定为仅仅具有60％的保证度的特定授权个人。然而，对于本目的，该可能性程度可能是足够的并被接受。当用户随后发出命令“提高”的时候，该处理可以基于这一新的示例性话音输入完善最初的确定。例如，这可以允许将说话人的确是先前识别的个人的置信级提高到85％。如果这一保证级别被认为足够允许用户声明该对应的命令，则可以如上所述地批准该命令。然而，如果这一保证级别不足以允许用户声明一特定命令，则可以拒绝该特定听觉命令。可以随后使用由该被拒绝命令的用户作出的重复发言来进一步帮助分析，以允许提高身份识别质量，并从而允许真正被授权的个人来实施期望命令。
本领域技术人员将意识到的是，可以对上述实施例作出各种改进、改变和组合，而不会脱离本发明的精神和范围，并且此类改进、改变和组合应被视为在本发明构思的范围之内。
Claims (24)
1.一种个人身份识别方法，包括：
从用户那里接收听觉命令；
相对于先前开发的识别信息来自动地处理该听觉命令的至少部分，以便将该用户与可能身份相互关联起来；
以作为该可能身份的至少部分功能的预定方式，自动地对该听觉命令作出响应，其中可能身份的功能包括该用户与该可能身份正确地关联的置信级，并且所述置信级被与和分级命令结构相关联的权限的层次相比较。
2.根据权利要求1的方法，其中，相对于先前开发的识别信息自动地处理该听觉命令的至少部分的步骤包括，相对于先前开发的至少部分包含有从先前听觉样本中提取出的生物统计学信息的识别信息，来自动地处理该听觉命令的至少部分。
3.根据权利要求2的方法，其中，从先前听觉样本中提取的生物统计学信息至少部分地包含文本独立的生物统计学信息。
4.根据权利要求2的方法，其中，从先前听觉样本中提取的生物统计学信息至少部分地包含文本相关的生物统计学信息。
5.根据权利要求2的方法，其中该先前开发的识别信息包括与先前接收的听觉命令的先前用户相关性质至少部分有关的信息。
6.根据权利要求5的方法，其中，先前接收的听觉命令的先前用户相关性质包括已经在预定时期内接收的听觉命令的先前用户相关性质。
7.根据权利要求1的方法，其中，以作为该可能身份的至少部分功能的预定方式自动地对该听觉命令作出响应的步骤包括，以作为该可能身份的、以及第二识别度量的至少部分功能的预定方式自动地对该听觉命令作出响应。
8.根据权利要求7的方法，其中，以作为该可能身份的、以及第二识别度量的至少部分功能的预定方式自动地对该听觉命令作出响应的步骤包括，以作为该可能身份的、以及包含以下之一的第二识别度量的至少部分功能的预定方式自动地对该听觉命令作出响应：
-预定的听觉表达；
-视网膜模式；
-虹膜模式；
-面部模式
-唇部动作模式
-指纹模式；
-笔迹样本；
-密码；以及
-个人识别号码。
9.根据权利要求1的方法，其中，自动地以预定方式对该听觉命令作出响应的步骤包含，当该可能身份与先前已经与对应权限状态相关联的用户相互关联时，自动地依从该听觉命令。
10.根据权利要求9的方法，其中，当该可能身份与先前已经与对应权限状态相关联的用户相互关联时自动地依从该听觉命令的步骤包括，当该可能身份与先前已经与所有可能听觉命令相对应的权限状态相关联的用户相互关联时，自动地依从该听觉命令。
11.根据权利要求9的方法，其中，当该可能身份与先前已经与对应权限状态相关联的用户相互关联时自动地依从该听觉命令的步骤包括，当该可能身份与先前已经与至少该听觉相对应的权限状态相关联的用户相互关联时，自动地依从该听觉命令。
12.根据权利要求1的方法，其中，自动地以预定方式对该听觉命令作出响应的步骤包含，当该可能身份与先前已经与对应拒绝状态相关联的用户相互关联时，自动地拒绝该听觉命令。
13.一种与可控制平台一起使用的个人身份识别方法，包含：
-提供多个用户可控制参数；
-将该多个用户可控制参数中的至少一些中的每一个与至少一个对应的听觉命令相互关联起来；
-提供将至少一个听觉参数与特定用户相互关联起来的识别信息，并且将该特定用户与特定权限状态相关联。
-从用户那里接收听觉命令；
-相对于该识别信息来自动地处理该听觉命令的至少部分，以便确定该用户是否可能包含该特定的用户；
-当该用户可能包含该特定的用户的时候，至少部分地基于该用户作为该特定的用户时的置信级，以及所述置信级超过来自分级命令结构的与该听觉命令相关联的权限的层次中的对应的一个，以作为该特定权限状态的至少部分功能的预定方式自动地对该听觉命令作出响应。
14.根据权利要求13的方法，其中，提供识别信息包括提供生物统计学信息。
15.根据权利要求14的方法，其中，提供生物统计学信息包括提供根据该特定用户的先前声音化开发出来的生物统计学信息。
16.根据权利要求15的方法，其中，提供根据该特定用户的先前声音化开发出来的生物统计学信息的步骤包括提供根据该特定用户的先前声音化开发出来的文本独立的生物统计学信息。
17.根据权利要求15的方法，其中提供根据该特定用户的先前声音化开发出来的生物统计学信息的步骤包括提供根据该特定用户的先前声音化开发出来的文本相关的生物统计学信息。
18.根据权利要求13的方法，其中，
-提供多个用户可控制参数包括提供多个分等级组织的用户可控制参数；以及
-作为该特定权限状态的至少部分功能来以预定方式自动地对该听觉命令作出响应的步骤包括，作为该特定权限状态的、以及对于至少一个先前接收的听觉命令的至少一个自动响应的至少部分功能来以预定方式自动地对该听觉命令作出响应。
19.根据权利要求18的方法，其中，至少一个先前接收的听觉命令具有相对于该听觉命令的预定分级关系。
20.一种个人身份识别设备，包括：
-至少一个用户可控制接口，具有与之相关联的预定听觉命令；
-语音转换器；
-将至少一个听觉参数与特定用户相互关联起来的至少一项识别信息；
-与特定用户相互关联的权限状态信息；
-语音识别引擎，其具有与该语音转换器可操作耦合的输入，并且具有与该至少一个用户可控制接口可操作耦合的已识别听觉命令输出；
-用户识别器，其具有与该语音转换器可操作耦合的输入并且可操作地响应于该至少一项识别信息，并且具有与所述语音识别引擎以及所述至少一个用户可控制接口中的至少一个可操作耦合的权限输出，其中，所述用户识别器包含身份识别装置，用于从语音转换器所接收的听觉命令中提取特性化的生物统计学信息中的至少一项，并将该至少一项特性化生物统计学信息的至少部分与识别信息中的至少一项进行对比较，以相对于与来自分级命令结构的该听觉命令相关联的权限的层次来确定由所述特定用户发出该听觉命令的可能性；以致该用户识别器可以将听觉命令的源识别为特定用户，并且通过允许该听觉命令控制所述至少一个用户可控制接口来作为响应。
21.根据权利要求20的设备，其中，所述设备包含无线通信设备。
22.根据权利要求21的设备，其中，所述无线通信设备包含双向无线通信设备。
23.根据权利要求20的设备，其中，所述权限状态信息包含对应于特定用户的先前发言的生物统计学信息。
24.根据权利要求23的设备，其中，所述生物统计学信息包含以下之一：
-文本相关的生物统计学信息；以及
-文本独立的生物统计学信息。
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