JP4928593B2 - ジェスチャ認識を利用するセキュリティシステム - Google Patents

Description

本発明は、セキュリティシステムに関し、より具体的には、ジェスチャ認識を利用するセキュリティシステムに関する。

１人以上の許可ユーザに対して、特定のアイテムへのアクセスを制限するという課題は、長年にわたって存在しており、その間に、無許可ユーザから着目アイテムを保護するために、いくつかの方法が開発された。最も広く使用されている手法は、キーまたはキーカードを介して解除することができる機械的または電子ロックである。ユーザの識別を確立するためにキーおよびキーカードに依存することの欠点は、着目アイテムがアクセスしなければならない物体を、ユーザが常に持ち歩く必要があることであり、そのことが保護されたアイテムに要求に応じてアクセするのをより困難にしている。多くのコンピュータシステムおよび金融アカウントは、ユーザを認証するためにパスワードまたはＰＩＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｎｕｍｂｅｒ：個人識別番号）を利用するが、これらのシステムは、人間の記憶の予測できない変化に左右され、ブルートフォースの暗号解読攻撃、コンピュータシステム内に隠されたマルウェアキーロガー、ユーザによる平凡な、または弱いパスワードまたはＰＩＮの選択、および社会工学を含む、いくつかの手段を通じて障害が生じる可能性がある。より安全なシステムは、ユーザを認証するために、拇印を走査する等の生体認証手法を利用してもよいが、効果的生体認証システムは、実装にコストがかかる傾向にあり、これらのシステムは、これまで広く採用されなかった。

本発明の一側面によれば、着目アイテムを保護するためのセキュリティシステムが提供される。ジェスチャ入力インターフェースは、ユーザからの連続的なジェスチャを入力軌跡に変換するように構成される。正規化構成要素は、入力軌跡を再サンプリングして標準的なサイズを有する再サンプリングされた軌跡を生成するように構成される。基準点発生器は、再サンプリングされた軌跡を一組の基準点のそれぞれの値に換算するように構成される。一組の基準点の値のそれぞれは、少なくとも２つの関連座標を有する。システムは、少なくとも１つの認証領域をさらに含む。少なくとも１つの認証領域のそれぞれは、各認証領域が、認証領域によって表される少なくとも１つの基準点のそれぞれの組の代表的統計からの、認証領域に関連する少なくとも１つの点のそれぞれに関連する、少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定されるように、一組の基準点のうちの少なくとも１つを表す。検証構成要素は、所与の入力からの一組の基準点の値が、少なくとも１つの認証領域内にあるかどうかを判定するように構成される。アクセス制限機構は、入力からの一組の基準点の値の閾値数が、それらの関連認証領域内にある場合を除いて、着目アイテムへのアクセスを制限するように構成される。

本発明の別の側面によれば、ジェスチャを用いたセキュリティシステムをトレーニングするための方法が提供される。ユーザの特徴的ジェスチャを表す、複数の入力軌跡が発生される。複数の入力軌跡は、標準的な一組の次元を有する一組の正規化軌跡を生成するように正規化される。各正規化軌跡は、標準的な一組の実質的に均一に離間した基準点に換算され、各基準点は、少なくとも２つの関連座標を有する。代表的統計は、複数の入力軌跡にわたって離間した基準点のそれぞれについて計算され、点に関連する少なくとも２つの関連座標のそれぞれの平均、少なくとも２つの関連座標のそれぞれの分散、および少なくとも２つの座標のうちの少なくとも第１と、少なくとも２つの座標のうちの第２との間の共分散を含む。それぞれの認証領域は、ユーザからの入力の認証範囲として、一組の基準点の関連座標によって画定される、少なくとも１つの特徴空間内で画定される。少なくとも１つの特徴空間のそれぞれの認証領域は、それぞれが一組の基準点からの少なくとも１つの関連点を有し、少なくとも１つの関連点のそれぞれに関連する少なくとも２つの関連座標のそれぞれの平均、少なくとも１つの関連点のそれぞれに関連する少なくとも２つの関連座標のそれぞれの分散、および少なくとも１つの関連点のそれぞれに関連する、少なくとも２つの座標のうちの少なくとも第１と、少なくとも２つの座標のうちの第２との間の共分散に従って画定される。

本発明のさらに別の側面によれば、着目アイテムへのアクセスを制御するためのセキュリティシステムが提供される。入力デバイスは、ユーザによるジェスチャを、経時的にユーザの運動を表す軌跡に変換するように構成される。正規化構成要素は、軌跡を再サンプリングして標準的なサイズを有する再サンプリングされた軌跡を生成するように構成される。基準点発生器は、再サンプリングされた軌跡上で標準的な数の実質的に等距離の基準点を画定するように構成され、基準点のそれぞれは、少なくとも２つの関連座標を有する。パラメータ計算構成要素は、基準点に対するユーザからの複数のジェスチャにわたって代表的統計を計算するように構成される。代表的統計は、基準点のうちの１つに関連する第１の座標と第２の座標と間の、少なくとも１つの共分散値を含む。少なくとも１つの認証領域のそれぞれは、各認証領域が、認証に関連する基準点の代表的統計に従って、認証領域に関連する少なくとも１つの点のそれぞれに関連する、少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定されるように、一組の基準点のうちの少なくとも１つを表す。認証構成要素は、所与の入力からの一組の基準点の座標値が、少なくとも１つの認証領域内にあるかどうかを判定するように構成される。

本発明は、さらに以下の手段を提供する。
（項目１）
着目アイテムへのアクセスを制限するためのセキュリティシステムであって、
ユーザからの連続的なジェスチャを入力軌跡に変換するように構成されるジェスチャ入力インターフェースと、
上記入力軌跡を再サンプリングして標準的なサイズを有する再サンプリングされた軌跡を生成するように構成される正規化構成要素と、
上記再サンプリングされた軌跡を一組の基準点のそれぞれの値に換算するように構成される基準点発生器であって、上記一組の基準点の上記値のそれぞれは、少なくとも２つの関連座標を有する、基準点発生器と、
少なくとも１つの認証領域であって、各認証領域が、上記認証領域によって表される上記少なくとも１つの基準点のそれぞれの組の代表的統計からの、上記認証領域に関連する上記少なくとも１つの点のそれぞれに関連する、上記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定されるように、上記少なくとも１つの認証領域のそれぞれは、上記一組の基準点のうちの少なくとも１つを表す、少なくとも１つの認証領域と、
所与の入力からの上記一組の基準点の上記値が上記少なくとも１つの認証領域内にあるかどうかを判定するように構成される検証構成要素と、
上記入力からの上記一組の基準点の値の閾値数がそれらの関連認証領域内にある場合を除いて、上記着目アイテムへのアクセスを制限するように構成されるアクセス制限機構と
を備える、セキュリティシシステム。
（項目２）
上記少なくとも１つの認証領域は、各点に関連する上記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定される認証領域を１つだけ備え、上記認証構成要素は、所与の入力軌跡を表す特徴ベクトルが上記認証領域内にあるかどうかを判定するように構成される、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
上記少なくとも１つの認証領域は、上記一組の基準点のそれぞれに対する関連認証領域を備え、各認証領域は、各点に関連する上記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定され、上記認証構成要素は、再サンプリングされた軌跡からの各基準点を表すそれぞれの特徴ベクトルがその関連認証領域内にあるかどうかを判定するように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目４）
パラメータ計算構成要素をさらに含み、上記パラメータ計算構成要素は、上記ジェスチャ入力インターフェース、上記正規化構成要素、および上記基準点発生器におけるユーザ入力から導出される上記一組の基準点の値を含む上記ユーザの特徴的ジェスチャを表すトレーニングデータを受信し、かつ、上記一組の基準点のそれぞれの上記一組の代表的統計を計算するように構成され、上記代表的統計は、上記少なくとも２つの関連座標のそれぞれの平均値と、上記少なくとも２つの座標のそれぞれの分散値と、上記少なくとも２つの座標の第１の座標と第２の座標との間の共分散とを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目５）
上記着目アイテムは、クレジットカードアカウントを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目６）
上記アクセス制限機構は、コンピュータプログラムのインスタンスへのアクセスを制限するようにコンピュータによって実行することができる、コンピュータ読み取り可能媒体に記憶される一組の実行可能な命令を含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目７）
上記着目アイテムは、コンピュータシステムを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目８）
上記ジェスチャ入力インターフェースは、指定領域内のユーザの動きを追跡する可視および赤外線スペクトルのうちの１つで動作する少なくとも１つのカメラを備える、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目９）
上記ジェスチャ入力インターフェースは、タッチパッドと接触している入力デバイスの位置を追跡するように構成されるタッチパッドを備える、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１０）
上記着目アイテムは、通路であり、上記アクセス制限機構は、電子ロックである、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１１）
ジェスチャを用いたセキュリティシステムをトレーニングするための方法であって、
ユーザの特徴的ジェスチャを表す上記ユーザからの複数の入力軌跡を発生させるステップと、
標準的な一組の次元を有する一組の正規化軌跡を生成するように上記複数の入力軌跡を正規化するステップと、
各正規化軌跡を標準的な一組の実質的に均一に離間した基準点に換算するステップであって、各基準点は、少なくとも２つの関連座標を有する、ステップと、
上記点に関連する上記少なくとも２つの関連座標のそれぞれの平均、上記少なくとも２つの関連座標のそれぞれの分散、および上記少なくとも２つの座標のうちの少なくとも第１の座標と上記少なくとも２つの座標のうちの第２の座標との間の共分散を提供するように、上記複数の入力軌跡にわたって上記離間した基準点のそれぞれについて代表的統計を計算するステップと、
上記ユーザからの入力の認証範囲として、上記一組の基準点の上記関連座標によって画定される少なくとも１つの特徴空間内でそれぞれの認証領域を画定するステップであって、上記少なくとも１つの特徴空間の上記それぞれの認証領域は、それぞれ、上記一組の基準点からの少なくとも１つの関連点を有し、上記少なくとも１つの関連点のそれぞれに関連する上記少なくとも２つの関連座標のそれぞれの上記平均、上記少なくとも１つの関連点のそれぞれに関連する上記少なくとも２つの関連座標のそれぞれの分散、および上記少なくとも１つの関連点のそれぞれに関連する、上記少なくとも２つの座標のうちの少なくとも第１の座標と上記少なくとも２つの座標のうちの第２の座標との間の共分散に従って画定される、ステップと
を含む、方法。
（項目１２）
上記特徴的ジェスチャを表す入力軌跡を受信するステップは、タッチスクリーンにわたって入力物体の動きを追跡するステップを含む、上記項目に記載の方法。
（項目１３）
上記特徴的ジェスチャを表す入力軌跡を受信するステップは、少なくとも１つのカメラで入力物体の動きを追跡するステップを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
少なくとも１つの特徴空間内で画定される上記認証領域のうちの所与の認証領域を画定するステップは、上記領域の上記平均と上記領域内のあらゆる点との間のマハラノビス距離が閾値である特徴空間内の領域を画定するステップを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５）
入力軌跡としてユーザからジェスチャを取得するステップと、
上記標準的な一組の次元を有する正規化入力軌跡を生成するように上記入力軌跡を正規化するステップと、
上記正規化軌跡を上記基準点の座標値に換算するステップと、
上記基準点の上記座標値が上記関連認証領域内にあるかどうかを判定するステップと、
上記基準点の上記座標値が上記関連認証領域内にある場合に、着目アイテムへのアクセスを許可するステップと
を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
ユーザを認証するためのセキュリティシステムであって、
ユーザによるジェスチャを経時的に上記ユーザの運動を表す軌跡に変換するように構成される入力デバイスと、
上記軌跡を再サンプリングして標準的なサイズを有する再サンプリングされた軌跡を生成するように構成される正規化構成要素と、
上記再サンプリングされた軌跡上で標準的な数の実質的に等距離の基準点を画定するように構成される基準点発生器であって、上記基準点のそれぞれは、少なくとも２つの関連座標を有する、基準点発生器と、
上記基準点に対するユーザからの複数のジェスチャにわたって代表的統計を計算するように構成されるパラメータ計算構成要素であって、上記代表的統計は、上記基準点のうちの１つに関連する第１の座標と第２の座標と間の少なくとも１つの共分散値を含む、パラメータ計算構成要素と、
少なくとも１つの認証領域であって、各認証領域が、上記認証に関連する上記基準点の上記代表的統計に従って、上記認証領域に関連する上記少なくとも１つの点のそれぞれに関連する、上記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定されるように、上記少なくとも１つの認証領域のそれぞれは、上記一組の基準点のうちの少なくとも１つを表す、少なくとも１つの認証領域と、
所与の入力からの上記一組の基準点の上記座標値が上記少なくとも１つの認証領域内にあるかどうかを判定するように構成される、認証構成要素と
を備える、セキュリティシステム。
（項目１７）
上記一組の基準点の上記座標値が上記少なくとも１つの認証領域内にある場合を除いて、上記着目アイテムへのアクセスを制限するように構成される、アクセス制限機構をさらに備える、上記項目に記載のシステム。
（項目１８）
上記少なくとも１つの認証領域は、各点に関連する上記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定される認証領域を１つだけ備え、上記認証構成要素は、所与の入力軌跡を表す特徴ベクトルが上記認証領域内にあるかどうかを判定するように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１９）
上記少なくとも１つの認証領域は、上記一組の基準点のそれぞれに対する関連認証領域を備え、各認証領域は、各点に関連する上記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間で画定され、上記認証構成要素は、再サンプリングされた軌跡からの各基準点を表すそれぞれの特徴ベクトルがその関連認証領域内にあるかどうかを判定するように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目２０）
上記着目アイテムは、通路またはアクセスパネルのうちの１つを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（摘要）
着目アイテムへのアクセスを制限するための、システムおよび方法が提供される。正規化構成要素は、標準的なサイズを有する再サンプリングされた軌跡を生成するように、入力軌跡を再サンプリングする。基準点発生器は、一組の基準点のそれぞれの値に、再サンプリングされた軌跡を換算し、それぞれが少なくとも２つの関連座標を有する。システムは、少なくとも１つの認証領域をさらに含む。少なくとも１つの認証領域のそれぞれは、一組の基準点のうちの少なくとも１つを表す。検証構成要素は、所与の入力からの一組の基準点の値が、少なくとも１つの認証領域内にあるかどうかを判定するように構成される。アクセス制限機構は、入力からの一組の基準点の値の閾値数が、それらの関連認証領域内にある場合を除いて、着目アイテムへのアクセスを制限する。

本発明の一側面による、ジェスチャ認識を利用するセキュリティシステムを示す図である。 本発明の一側面による、ユーザのジェスチャから取り込まれる軌跡から、単位正方形内の一組の基準点を生成するための正規化プロセスを示す図である。 本発明の一側面による、特徴空間内で画定される、許可ユーザの複数の認証領域を備える、例示的二次元特徴空間を示す図である。 本発明の一側面による、着目アイテムへのアクセスを制限するようにジェスチャ認識システムを利用する、アクセス制限システムの例示的実装を示す図である。 本発明の一側面による、許可ユーザを検証するためのジェスチャ認識システムをトレーニングするための例示的方法論を示す図である。 本発明の一側面による、ジェスチャ認識プロセスに従って、着目アイテムへのアクセスを選択的に許可するための方法論を示す図である。 コンピュータシステム上で動作する、コンピュータが実行可能な命令に基づく等の、本願明細書に記述されるシステムおよび方法を実装するように採用することができる、コンピュータシステムを示す図である。

本発明は、着目アイテムへのアクセスを制限するためのセキュリティシステムに関する。「着目アイテム」という句は、本願明細書において広く適用されることを意図しており、例えば、コンピューティングデバイス、建造物または部屋への通路、およびキャビネット、貸金庫、金庫、暗号鍵、文書、デジタル署名ファイル等の格納ユニットのためのアクセス点（例えば、引き出し、ドア、パネル、または蓋）、または銀行アカウント、クレジット／デビットカードアカウント、電子メールアカウント、またはコンピュータシステムのためのユーザアカウント等のアカウントのうちの何らかを包含することができる。本発明の一側面によれば、パターン認識システムは、許可ユーザからの複数の入力ジェスチャによってトレーニングすることができる。これらの入力のそれぞれは、いくつかの代表点に換算され、代表的統計を計算することができ、複数の入力にわたる点の正規化位置を画定する、平均、分散、および共分散を表す。このデータから、許可ユーザからの所与の入力に対する各点の予想される位置だけでなく、ユーザが特定の様態で予想位置から逸脱する傾向も特徴付けることが可能である。したがって、許可ユーザによって所与のジェスチャが行われたという尤度を、かなりの精度で判定することができ、識別、およびシステムの無許可ユーザの拒否を容易にする。

図１は、本発明の一側面による、ジェスチャ認識を利用する、着目アイテムへのアクセスを制限するためのセキュリティシステム１０を示している。「ジェスチャ」に関しては、指定の始点（例えば、スタイラスがスクリーン上に配置された点であり、その点において、赤外線カメラ等によって監視される領域内に指が挿入される）から指定の終点まで測定される、ユーザによって操作される、ユーザの体の一部（例えば、四肢または指）またはツール（例えば、スタイラスまたはコンピュータのマウス）等の、入力物体によるあらゆる動きを含むことを意味することを理解されるであろう。システム１０の各許可ユーザは、システムによって認識される、関連する特徴的ジェスチャを有することができる。特徴的ジェスチャは、適切なインターフェースによって認識され、デジタル軌跡に換算することができる、ユーザによるあらゆる連続的な二次元または三次元の運動を含むことができる。例えば、ジェスチャは、署名の全てまたは一部、任意の文字の追跡、または他のあらゆる連続的な運動を含むことができる。

システム１０は、ユーザによって行われるジェスチャを、連続する一連の点によって画定される軌跡に換算する、ジェスチャ入力インターフェース１２を含む。例えば、ジェスチャ入力インターフェース１２は、タッチスクリーンと、タッチスクリーン上のスタイラスの位置を追跡するための適切なソフトウェアと、を含むことができる。代替として、ジェスチャ入力インターフェース１２は、指定領域内でユーザの動きを追跡する、可視または赤外線スペクトルで動作する１つ以上のカメラの配列を含むことができる。別の実装において、ジェスチャ入力デバイス１２は、マウスまたは類似するデバイスを含むことができ、指定の始点および終点を指示する、マウスのクリックを伴う。

ジェスチャ入力インターフェース１２によって生成される軌跡は、正規化構成要素１４に提供される。正規化構成要素１４は、標準的な一組の次元に対する軌跡を含む点を再サンプリングするように構成される。例えば、軌跡を含む点は、標準的なサイズの単位正方形に適合させるように、線形変換を介して再サンプリングすることができる。境界ボックスは、再サンプリングされた軌跡内の最上点、最下点、最左点、最右点のそれぞれが、境界ボックスの所定の距離の対応する境界の範囲内にあり、境界ボックス内の内容を、単位正方形に適合させるように再サンプリングすることができるように画定することができる。

再サンプリングされた軌跡は、次いで、正規化軌跡に沿った均一な間隔で、標準的な数の基準点の値を提供する、基準点発生器１６に提供することができる。例えば、再サンプリングされた軌跡は、実質的に長さが等しく、各セグメント対がｎ個の基準点のうちの１つに位置する、複数（ｎ＋１個）のセグメントに分割することができる。基準点の数は、軌跡にわたって一定であるので、２つの軌跡の形状の差は、ｎ個の基準点のうちの対応する相対的位置を比較することによって、比較することができる。これらの基準点の値のそれぞれは、例えば水平および垂直座標である、単位正方形内の関連する第１の座標および第２の座標を含む。したがって、再サンプリングされた軌跡は、２ｎ個の座標によって画定されるｎ個の均一に離間された点に換算することができ、所与の軌跡は、２ｎ次元空間内の点として概念化することができる。種々の軌跡の類似性および差は、画定された２ｎ次元空間内の点の間の距離として定量化することができる。

本発明の一側面によるシステムの開発において、かなりの程度の相関が、連続するジェスチャの点を表す種々の２ｎ個の座標対の間に存在する可能性があると判断された。例えば、二次元ジェスチャにおいて、軌跡内の所与の点の水平および垂直座標は、特に高い程度の依存性を示す可能性があることを理解されるであろう。したがって、大部分の認識タスクにおいて実質的に正確である、座標間の非依存性の仮定は、必ずしも再サンプリングされた軌跡を画定する種々の座標に当てはまるというわけではない。本発明の一側面によれば、座標間の依存性は、相関する座標の影響を補うように、ジェスチャの分析において少なくとも１つの共分散項を補うことによって、補うことができる。この共分散項の効果は、２ｎ次元空間を表すパラメータの相関性を補うように、２ｎ次元特徴空間の領域の伸長または歪みとして概念化することができる。

この目的を達成するために、所与のユーザについて複数組の１つ以上の基準点の起こり得る変動範囲を表すように、１つ以上の認証領域１８を展開することができる。各認証領域は、認証領域に関連する、１つ以上の点のそれぞれに関連する座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定される。本発明の一側面によれば、認証領域は、ユーザによって提供される一組のトレーニングデータにわたって計算される、１つ以上の代表的統計に基づいて画定することができる。例えば、二次元ジェスチャ内の単一の基準点を表す認証領域は、代表的統計、すなわち、楕円の重心として表される二次元の平均値、楕円の軸の長さを画定する各座標の分散、そして関連次元内の領域の広がり、次元のうちの１つと相対的な楕円の長軸の角度を決定する２つの変数間の共分散等に従って、二次元の楕円で画定することができる。所与の領域に関連する点の数、および関連座標が増加するにつれて、特徴空間内の認証領域の表現がますます複雑になり、各次元での認証領域の広がりは、所与の座標に沿った分散によって判定され、画定された特徴空間内の領域の配向は、種々のパラメータ間の共分散関数であることを理解されるであろう。

検証構成要素２０は、入力基準点に対して判定された一組の値が、１つ以上の認証領域内にあるかどうかを判定する。これは、例えば、種々の座標間の共分散を補うように距離が調整される、領域の平均点に対する距離測定を介して、または単純に、一組の点に関連する座標から形成される特徴ベクトルの位置を、それらの関連特徴空間内の１つ以上の認証領域の境界と比較することによって、達成することができる。例えば、複数の基準点の座標値は、１つ以上の認証領域に対応する１つ以上の特徴ベクトルに分割することができ、また、これらの特徴ベクトルが、関連特徴空間内で画定された認証領域内にどのくらいあるのかを判定することができる。一部の応用に関して、それらの関連認証領域内に全ての特徴ベクトルが無い時であっても、ユーザを認証できることを理解されるであろう。検証構成要素２０からの結果は、次いで、保護された着目アイテムへのアクセスを制限する、アクセス制限機構インターフェース２２に提供される。例えば、電子ロックによって保護されている戸口またはアクセスパネルは、許可ユーザからの認識されたジェスチャに応答して、デジタル信号を介してアンロックすることができる。同様に、ユーザがコンピュータシステム、プログラム、またはアカウントにアクセスできるように、ローカルまたはリモートコンピュータ読み取り可能媒体に記憶される、コンピュータプログラムに暗号化許可コードを提供することができる。

図２は、タッチスクリーン上の入力物体（例えば、スタイラスまたは指）からの入力等の、ユーザのジェスチャから取り込まれる軌跡３６による単位正方形３４内に、一組の基準点３２を生成するための正規化プロセスを示している。軌跡３６が取得された後、特徴の水平および垂直の広がりを画定するように、境界ボックス３８を軌跡の周囲に画定することができる。境界ボックス３８の内容は、標準的な次元を有する正規化軌跡４０を生成するように、単位正方形３４への線形変換を介してマップされる。一組の基準点３２は、正規化軌跡の長さに沿って代表サンプリングを提供するよう、隣接する基準点が実質的に等しい長さの正規化軌跡によって分割されるように、正規化軌跡４０に沿って割り当てられる。各基準点は、単位正方形３４内に水平および垂直座標を有することになり、したがって、第２の正規化軌跡（図示せず）に対する正規化軌跡４０の類似性を定量化するように、第２の正規化軌跡上の対応する基準点を容易に比較できることを理解されるであろう。

図３は、特徴空間内で画定される許可ユーザの複数の認証領域６０、７０、および８０を備える、例示的二次元特徴空間５０を示している。説明の目的として、特徴空間は、二次元として画定され、各認証領域６０、７０、および８０は、一組の基準点のうちの１つの場所の期待値を表すことを理解されるであろう。しかしながら、所与の認証領域は、３つ以上の次元で画定され、また、一組の基準点から２つ以上の点を表すことができ、認証領域に関連する特徴空間は、その関連基準点の各座標次元を表す次元を有することを認識されるであろう。例えば、三次元で画定される２つの基準点を表す認証領域は、六次元の特徴空間内で画定される。各認証領域は、許可ユーザから取り出された一組のトレーニングデータから生成される、説明的な統計によって画定される。このトレーニングデータから、各基準点の座標のそれぞれの平均および共分散値、ならびに同一の点を画定する座標と異なる点を画定する座標との間の種々の分散値を判定することができる。各認証領域の位置および形状は、これらの記述的統計から画定することができる。

図示されている特徴空間５０において、第１の認証領域６０は、一組の基準点からの第１の基準点を表す。領域の重心６２は、ユーザに関連するトレーニングデータ内の領域に関連する座標のそれぞれの平均値として画定される。各座標次元に沿ったトレーニングデータの分散は、特徴空間の関連次元での領域の広がりを画定する。図示されている実装において、基準点の水平座標に関連する分散は、楕円の第１の軸６４によって表され、基準点の垂直座標に関連する分散は、楕円の第２の軸６６によって表される。図示されている実施例では、第１の認証領域６０に関連する特徴点の水平および垂直座標は、認証領域がほぼ円形となるように、独立した、ほぼ等しい分散で示されている。

第２の認証領域７０は、水平および垂直座標が独立している基準点を表しているが、垂直座標の分散は、水平座標の分散よりはるかに小さい。したがって、楕円の認証領域７０は、重心７２の周囲の基準点の水平座標の分散が楕円の長軸７４によって表され、重心の周囲の垂直座標の分散が楕円の短軸７６によって表されるように、垂直次元が狭くなる。第３の認証領域８０は、第２の認証領域７０に類似した状況を表し、垂直座標の分散は、水平座標の分散未満である。したがって、重心８２の周囲の基準点の水平座標の分散は、楕円の長軸８４によって表され、重心の周囲の垂直座標の分散は、楕円の短軸８６によって表される。しかしながら、第２の認証領域７０とは異なり、第３の認証領域８０によって表される基準点の水平座標および垂直座標は、独立して変動せず、したがって、非ゼロ共分散を有する。変数間のこの共分散は、特徴空間の水平軸に対する楕円の認証領域の傾斜によって表される。複数の基準点およびそれらの関連座標を表す、より複雑な認証領域において、変数間の共分散によって、許可ユーザに固有である所与の認証領域の形状および配向に、類似した歪みを生じさせることができ、無許可ユーザが許可ユーザの特徴的ジェスチャを模倣するのを困難にする。

図４は、着目アイテムへのアクセスを制限するように、ジェスチャ認識システムを利用する、アクセス制限システム１００の例示的実装を示している。アクセス制限システム１００は、ユーザが、例えばユーザの指で、またはハンドヘルドスタイラスを介して、デバイスに特徴的ジェスチャを入力することができるように構成される、タッチスクリーン１０２を含む。タッチスクリーン１０２は、アクセス制限システムの種々の構成要素間でデータを搬送するシステムバス１０６を介して、アクセス制限システム１００の少なくとも１つのプロセッサ１０４に接続される。プロセッサ１０４は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０８、およびプロセッサのための作業メモリとして機能するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１０に動作可能に接続される。基本入出力システム（ＢＩＯＳ）は、ＲＯＭ１１８内に常駐させることができ、概して、例えばリセットまたは電源投入中に、アクセス制限システム１００内の要素間での情報の転送を補助する、基本ルーチンを含む。

プロセッサ１１４は、関連するコンピュータ読み取り可能媒体１２０に記憶される、コンピュータが実行可能な命令を実行するように構成することができる。コンピュータ読み取り可能媒体１２０には、媒体上に符号化される種々の組の実行可能な命令によって機能を実行するように、コンピュータシステムによって合理的に読み込まれて実行されるように構成される、あらゆる媒体が挙げられる。したがって、「コンピュータ読み取り可能媒体」という用語は、具体的には、例えば光学、固体状態、および磁気記憶媒体を包含するものと広く解釈されることを意図しているが、具体的には、コンピュータコードの非機能的リストを除外することを意図していることを理解されるであろう。コンピュータ読み取り可能媒体は、ユーザによって提供される軌跡情報を、ユーザの意図を判別するようにアクセス制限システム１００によって翻訳することができる、一連の座標点に変換することができる、ジェスチャ入力インターフェース１２４を格納することができる。例えば、所与のジェスチャは、スタイラスがタッチ感応表面と接触した時に最初に検出される点から始まり、スタイラスがタッチスクリーン１０２と接触した時に最後に検出される点で終わる、一連の点によって画定される。中間点は、区分線形軌跡を画定する。点の数および間隔は、タッチスクリーン１０２のサンプリング速度によって決定される。

コンピュータ読み取り可能媒体１２０は、本発明の一側面による、ジェスチャ認識システム１３０をさらに格納することができる。ジェスチャ認識システム１３０は、尺度およびアスペクトの影響を最小化するように、線形組み合わせを一連の点に適用する、正規化要素１３２を含むことができる。具体的には、ユーザによって入力される軌跡を表す一連の点は、ユーザが提供した軌跡が、各次元で標準的なサイズに拡張または収縮されるように、軌跡の境界ボックスから単位正方形へマップすることができる。基準点発生器１３４は、マップされた軌跡を表すように、複数の基準点を画定する。具体的には、軌跡を画定する複数の点は、概してユーザのスタイラス速度およびタッチスクリーンのサンプリング速度の変動によって、軌跡に沿って不均一に離間されるが、軌跡に沿って実質的に均一に離間される一連の基準点によって置き換えられる。例えば、軌跡の全長を判定することによって、セグメント長を提供するように、所望の数の基準点よりも大きい値で全長を分割することによって、およびそれぞれがセグメント長とほぼ等しい長さを有する複数のセグメントへの軌跡の分割に応じて、基準点を割り当てることによって、基準点を割り当てることができる。各基準点は、単位正方形内の水平座標および垂直座標として画定することができる。

トレーニング中に、ユーザは、特徴的ジェスチャを複数回入力することができる。基準点発生器１３４は、特徴的ジェスチャのインスタンスのそれぞれの、一組の基準点の値を計算し、基準点の値を、ユーザの基準データ１３６として記憶することができる。この参照データ１３６は、参照データを含む複数の軌跡にわたって代表的統計を計算する、パラメータ計算構成要素１３８に提供することができる。したがって、各基準点に対しては、複数の軌跡から得ることができる座標対の複数の値が存在する。このデータから、各基準点の水平および垂直座標の平均および分散、ならびに水平および垂直座標の共分散を判定することができる。一実施形態では、異なる基準点の座標間の共分散値を判定することもできる。これらの値から、１つ以上の認証領域１４０を、それぞれの特徴空間内で画定することができる。各認証領域は、認証領域に関連する、１つ以上の点のそれぞれに関連する座標に対応する次元を有する、多次元特徴空間内で画定される。例えば、認証領域は、領域の重心として表される二次元の平均値と、関連次元での領域の広がりを画定する各座標の分散と、領域の関連する形状および配向を判定する種々の座標間の共分散によって画定することができる。領域は、次式が真となるように、領域の平均点からのマハラノビス距離（Ｍａｈａｌａｎｏｂｉｓ ｄｉｓｔａｎｃｅ）が閾値未満である多次元特徴空間内の一組の全ての点

として数学的に画定することができる。

式中、

は、特徴空間内を表す座標値の全ての平均値を表す特徴空間内の位置であり、Ｔは、

からの共分散加重距離の定閾値であり、

は、認証領域によって表される種々の座標の分散および共分散値から画定される、共分散マトリクスの逆数である。

前述のように、動作中に、ジェスチャは、ユーザによって行われ、複数の基準点の座標値に換算される。検証構成要素１４２で、取得したジェスチャからの基準点の複数の値が、１つ以上の画定された認証領域内にあるかどうかが判定される。例えば、複数の基準点の座標値は、１つ以上の認証領域に対応する１つ以上の特徴ベクトルに分割することができ、また、これらの特徴ベクトルが、関連特徴空間内の画定された認証領域内にどのくらいあるのかを判定することができる。一部の応用に関して、それらの関連認証領域内に全ての特徴ベクトルが無い時であっても、ユーザを認証できることを理解されるであろう。例えば、各特徴ベクトルには、関連値を割り当てることができ、それらの関連領域内にある特徴ベクトルに関連する全ての値が閾値を上回る時に、ユーザを認証することができる。一実施形態では、各基準点はそれ自体の認証領域によって表され、各基準点の特徴ベクトルも同様に加重される。検証構成要素１４２からの結果は、次いで、着目アイテムに関連するロック機構を制御する、ロック機構インターフェース１４４に提供される。例えば、電子ロックによって保護されている戸口またはアクセスパネルは、許可ユーザからの認識されたジェスチャに応答して、ロック機構インターフェース１４２からデジタル信号を介してアンロックすることができる。同様に、ロックインターフェース機構インターフェース１４２は、ユーザがコンピュータシステム、プログラム、またはアカウントにアクセスできるように、ローカルまたはリモートで、コンピュータプログラムに暗号化許可コードを提供することができる。

前述の構造的および機能的特徴に照らして、本発明の種々の側面による方法論は、図５および６を参照して、よりよく認識されよう。説明を簡潔にするために、図５および６の方法論は、連続的に実行するものとして図示および説明されるが、本発明によるいくつかの側面では、異なる順序で、および／または本願明細書に図示および説明されるものによる別の側面と並行して生じ得るので、本発明は、示されている順序によって制限されないことを理解および認識されたい。さらに、本発明の一側面による方法論の実装には、示されている全ての特徴が必要であるとは限らない。

図５は、本発明の一側面による、許可ユーザを検証するためのジェスチャ認識システムをトレーニングするための例示的方法論１５０を示している。１５２で、特徴的ジェスチャを表す複数の入力軌跡が、ユーザから取得される。１５４で、取得された入力軌跡のそれぞれが、標準的な一組の次元に正規化される。一実施形態では、境界ボックスが各軌跡の周囲に画定され、境界ボックスの内容は、線形変換を介して単位正方形にマップすることができる。１５６で、正規化特徴のそれぞれは、一組の標準的な数の基準点の座標値に換算することができる。基準点は、基準点が正規化軌跡に沿って均一に離間されるよう、正規化特徴を均一な長さの複数のセグメントに分割するように選択される。したがって、複数の軌跡のそれぞれは、軌跡上の実質的に類似した位置の対応する基準点によって表されなければならない。

１５８で、複数の入力軌跡の代表的統計を計算することができる。例えば、ユーザのデータは、複数の取得された軌跡からの基準点のそれぞれの複数の座標値を含むことができる。このデータから、複数の取得された軌跡にわたって、複数の基準点のそれぞれに対して、平均水平座標および平均垂直座標を計算することができる。同様に、所与の基準点の水平および垂直座標の分散を、複数の取得された軌跡にわたって計算することができ、また、各点ごとの、および点間の水平および垂直座標の共分散値を判定することができる。１６０で、１つ以上の認証領域を、それぞれの特徴空間内で画定することができる。各認証領域は、認証領域に関連する、１つ以上の点のそれぞれに関連する座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定される。例えば、認証領域は、領域の重心として表される二次元の平均値と、関連次元内の領域の広がりを画定する各座標の分散と、領域の関連する形状および配向を判定する種々の座標間の共分散を用いて画定することができる。共分散を分析に組み込むように領域を成形することによって、特定のジェスチャの複数の行為の間で所与のユーザに予想される、特徴の不確実性を確実に補うことが可能である。

図６は、本発明の一側面による、ジェスチャ認識プロセスに従って、着目アイテムへのアクセスを選択的に許可するための方法論２００を示している。２０２で、ユーザから特徴的ジェスチャを表す入力軌跡が受信される。例えば、軌跡は、タッチスクリーン上のスタイラスを追跡することによって、または指定領域内のユーザの動きを追跡することによって受信することができ、入力軌跡を画定する連続する一連の点に換算することができる。２０４で、入力軌跡が、標準的な一組の次元に正規化される。例えば、軌跡を含む点は、境界ボックスによって囲むことができ、境界ボックスの内容は、標準的なサイズの単位正方形に適合させるように、線形変換を介して再サンプリングすることができる。

２０６で、正規化軌跡は、標準的な数の実質的に均一に離間された点のそれぞれの座標値に換算される。これらの点のそれぞれは、例えば水平および垂直座標といった、関連する第１および第２の座標を境界ボックス内に有する。したがって、再サンプリングされた軌跡は、２ｎ個の座標によって画定されるｎ個の均一に離間された点に換算することができ、所与の軌跡は、２ｎ次元の特徴空間内の点として、または２ｎ次元未満であるそれぞれの特徴空間内の複数の点として概念化することができる。１つ以上の特徴空間のそれぞれは、許可ユーザの既知の傾向に従って特徴空間内で画定される、関連認証領域を含むことができる。２０８で、座標値によって画定される特徴空間内の１つ以上の点が、それらの関連特徴空間内のそれぞれの認証領域内にあるかどうかが判定される。本質的に、入力が許可ユーザからの入力の正規パラメータ内にあるかどうかが判定される。

２１０で、入力からの、特徴空間内の画定された点の閾値数が認証領域内にあるかどうかが判定される。閾値数は、用途によって変動することになり、閾値が全ての点となる可能性があることを理解されるであろう。１つの特徴空間だけしか利用されない場合、入力全体を表す１つの点が、単一の認証領域と比較され、明らかに、閾値は１つとなる。整合点の数が閾値未満である場合、２１２で、ユーザは拒否される。整合点の数が閾値に達する場合、２１４で、ユーザは認証されて着目アイテムへのアクセスが許可される。

図７は、コンピュータシステム上で動作する、コンピュータが実行可能な命令に基づく等の、本願明細書に記述されるシステムおよび方法を実装するように採用することができる、コンピュータシステム３００を示している。コンピュータシステム３００は、１つ以上の汎用ネットワーク化コンピュータシステム、組み込み型コンピュータシステム、ルータ、スイッチ、サーバデバイス、クライアントデバイス、種々の中間デバイス／ノード、および／またはスタンドアロンのコンピュータシステム上に実装することができる。加えて、コンピュータシステム３００は、本願明細書に記載されている方法を行うようにコンピュータが実行可能な命令を実行する、コンピュータ支援エンジニアリング（ＣＡＥ）ツールの一部として実装することができる。

コンピュータシステム３００は、プロセッサ３０２と、システムメモリ３０４と、を含む。システムバス３０６は、プロセッサ３０２へのシステムメモリ３０４を含む、種々のシステム構成要素を連結する。デュアルマイクロプロセッサおよび別のマルチプロセッサアーキテクチャを、プロセッサ３０２として利用することもできる。システムバス３０６は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、および種々のバスアーキテクチャのうちの何らかを使用するローカルバスを含む、いくつかのタイプのバス構造のうちの何らかとして実装することができる。システムメモリ３０４は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３０８と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３１０と、を含む。基本入出力システム（ＢＩＯＳ）３１２は、ＲＯＭ３０８内に常駐させることができ、概して、リセットまたは電源投入中等の、コンピュータシステム３００内の要素間での情報の転送を補助する、基本ルーチンを含む。

コンピュータシステム３００は、例えばリムーバブルディスク３１８との読み込みまたは書き込みを行うための、ハードディスクドライブ３１４、磁気ディスクドライブ３１６、および、例えばＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤディスク３２２を読み込むための、または別の光媒体への書き込みを行うための、光ディスクドライブ３２０を含むことができる。ハードディスクドライブ３１４、磁気ディスクドライブ３１６、および光ディスクドライブ３２０は、それぞれ、ハードディスクドライブインターフェース３２４、磁気ディスクドライブインターフェース３２６、および光ドライブインターフェース３３４によって、システムバス３０６に接続される。ドライブおよびそれらの関連するコンピュータ読み取り可能媒体は、データ、データ構造、およびコンピュータが実行可能な命令の不揮発性の記憶を、コンピュータシステム３００に提供する。上述のコンピュータ読み取り可能媒体の説明は、ハードディスクを指しているが、リムーバブル磁気ディスクおよびＣＤ、コンピュータによる読み取りが可能な別のタイプの媒体を使用してもよい。例えば、本願明細書に記載されている、システムを実装するためのコンピュータが実行可能な命令および方法はまた、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク等に記憶させてもよい。

いくつかのプログラムモジュールはまた、ドライブのうちの１つ以上、およびＲＡＭ３１０内に格納してもよく、オペレーティングシステム３３０、１つ以上のアプリケーションプログラム３３２、別のプログラムモジュール３３４、および本発明の一側面として利用されるジェスチャ認識等のプログラムデータ３３６を含む。

ユーザは、ポインティングデバイス（例えば、マウス）、タッチスクリーン、または１つ以上のカメラ等の、ユーザのジェスチャを認識するためのユーザ入力デバイス３４０を通じて、コマンドおよび情報をコンピュータシステム３００に入力してもよい。別の入力デバイスには、キーボード、マイクロホン、ジョイスティック、ゲームパッド、スキャナ等が挙げられる。これらの、および他の入力デバイスは、しばしば、対応するインターフェース、またはシステムバス３０６に連結されるバス３４２を通じて、プロセッサ３０２に接続される。このような入力デバイスは、代替として、パラレルポート、シリアルポート、またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）等の、別のインターフェースによって、システムバス３０６に接続される。視覚表示デバイスまたはプリンタ等の１つ以上の出力デバイス３４４を、インターフェースまたはアダプタ３４６を介して、システムバス３０６に接続することもできる。

コンピュータシステム３００は、１つ以上のリモートコンピュータ３５０への論理接続３４８を使用する、ネットワーク化環境内で動作してもよい。リモートコンピュータ３４８は、ワークステーション、コンピュータシステム、ルータ、ピアデバイス、または他の共通のネットワークノードであってもよく、典型的には、コンピュータシステム３００に関して説明される要素のうちの多く、または全てを含む。論理接続３４８は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含むことができる。

ＬＡＮネットワーク化環境で使用する時には、コンピュータシステム３００は、ネットワークインターフェース３５２を通じてローカルネットワークに接続される。ＷＡＮネットワーク化環境で使用する時には、コンピュータシステム３００は、モデム（図示せず）を含むか、またはＬＡＮを介して通信サーバに接続することができる。ネットワーク環境において、コンピュータシステム３００に関連して示されるアプリケーションプログラム３３２およびプログラムデータ３３６は、リモートコンピュータ３５０のメモリ３５４内に記憶されてもよい。

上述したものは、本発明の例示的実装を含む。当然ながら、本発明を説明するために、構成要素または方法論の全ての考えられる組み合わせを記載することは不可能であるが、当業者は、本発明のさらに多くの組み合わせおよび置換が可能であることを認識されるであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にある、そのような変更、修正、および変形を包含することを意図している。

Claims (20)

1. 着目アイテムへのアクセスを制限するためのセキュリティシステムであって、
   ユーザからの連続的なジェスチャを入力軌跡に変換するように構成されているジェスチャ入力インターフェースと、
   前記入力軌跡を再サンプリングして標準的なサイズを有する再サンプリングされた軌跡を生成するように構成されている正規化構成要素と、
   前記再サンプリングされた軌跡を一組の基準点のそれぞれの値に換算するように構成されている基準点発生器であって、前記一組の基準点の前記値のそれぞれは、少なくとも２つの関連座標を有する、基準点発生器と、
   少なくとも１つの認証領域であって、前記少なくとも１つの認証領域のそれぞれは、前記一組の基準点のうちの少なくとも１つを表し、各認証領域は、多次元特徴空間内で画定され、前記多次元特徴空間は、前記認証領域に関連付けられた前記少なくとも１つの点のそれぞれに関連付けられた前記少なくとも２つの座標に対応する次元を有し、
   各認証領域は、少なくとも、
   前記少なくとも１つの点のそれぞれに対する値の平均によって決定される前記領域の重心と、
   前記少なくとも１つの点のそれぞれに対する値の分散によって決定される前記次元のそれぞれにおける前記領域の広がりと、
   前記少なくとも１つの点のそれぞれの前記少なくとも２つの座標の第１の座標と第２の座標との間の共分散によって決定される前記領域の形状と
   によって画定される、少なくとも１つの認証領域と、
   所与の入力からの前記一組の基準点の値のうち、前記少なくとも１つの認証領域内にある基準点の値の数を決定するように構成されている検証構成要素と、
   前記入力からの前記一組の基準点の値のうち、関連認証領域内にある基準点の値の数が所定の閾値よりも大きい場合を除いて、前記着目アイテムへのアクセスを制限するように構成されているアクセス制限機構と
   を備える、セキュリティシステム。
2. 前記少なくとも１つの認証領域は、各点に関連付けられた前記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定される認証領域を１つだけ備え、前記検証構成要素は、所与の入力軌跡を表す特徴ベクトルが前記認証領域内にあるかどうかを判定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記少なくとも１つの認証領域は、前記一組の基準点のそれぞれに対する関連認証領域を備え、各認証領域は、各点に関連付けられた前記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定され、前記検証構成要素は、再サンプリングされた軌跡からの各基準点を表すそれぞれの特徴ベクトルがその関連認証領域内にあるかどうかを判定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
4. パラメータ計算構成要素をさらに含み、前記パラメータ計算構成要素は、前記ジェスチャ入力インターフェース、前記正規化構成要素、および前記基準点発生器におけるユーザ入力から導出される前記一組の基準点の値を含む前記ユーザの特徴的ジェスチャを表すトレーニングデータを受信し、かつ、前記一組の基準点のそれぞれの平均、分散、共分散を計算するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
5. 前記着目アイテムは、クレジットカードアカウントを含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記アクセス制限機構は、コンピュータ読み取り可能媒体に記憶される一組の実行可能な命令を含み、前記命令は、コンピュータによって実行されると、コンピュータプログラムのインスタンスへのアクセスを制限することが可能である、請求項１に記載のシステム。
7. 前記着目アイテムは、コンピュータシステムを含む、請求項１に記載のシステム。
8. 前記ジェスチャ入力インターフェースは、指定領域内のユーザの動きを追跡する可視および赤外線スペクトルのうちの１つで動作する少なくとも１つのカメラを備える、請求項１に記載のシステム。
9. 前記ジェスチャ入力インターフェースは、タッチパッドと接触している入力デバイスの位置を追跡するように構成されているタッチパッドを備える、請求項１に記載のシステム。
10. 前記着目アイテムは、通路であり、前記アクセス制限機構は、電子ロックである、請求項１に記載のシステム。
11. ジェスチャに基づくセキュリティシステムをトレーニングするための方法であって、
    ユーザの特徴的ジェスチャを表す前記ユーザからの複数の入力軌跡を発生させることと、
    前記複数の入力軌跡を正規化して標準的な一組の次元を有する一組の正規化軌跡を生成することと、
    各正規化軌跡を標準的な一組の実質的に均一に離間した基準点に換算することであって、各基準点は、少なくとも２つの関連座標を有する、ことと、
    前記点に関連付けられた前記少なくとも２つの関連座標のそれぞれの平均、前記少なくとも２つの関連座標のそれぞれの分散、および前記少なくとも２つの座標のうちの少なくとも第１の座標と前記少なくとも２つの座標のうちの第２の座標との間の共分散を計算することと、
    前記ユーザからの入力の認証範囲として、前記一組の基準点の前記関連座標によって画定される少なくとも１つの特徴空間内でそれぞれの認証領域を画定することであって、前記少なくとも１つの特徴空間の前記それぞれの認証領域は、それぞれ、前記一組の基準点からの少なくとも１つの関連点を有し、前記少なくとも１つの関連点のそれぞれに関連付けられた前記少なくとも２つの関連座標のそれぞれの平均と、前記少なくとも１つの関連点のそれぞれに関連付けられた前記少なくとも２つの関連座標のそれぞれの分散と、前記少なくとも１つの関連点のそれぞれに関連付けられた前記少なくとも２つの座標のうちの少なくとも第１の座標と前記少なくとも２つの座標のうちの第２の座標との間の共分散とに従って画定される、ことと
    を含む、方法。
12. 前記特徴的ジェスチャを表す入力軌跡を受信することは、タッチスクリーンにわたって入力物体の動きを追跡することを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記特徴的ジェスチャを表す入力軌跡を受信することは、少なくとも１つのカメラで入力物体の動きを追跡することを含む、請求項１１に記載の方法。
14. 少なくとも１つの特徴空間内で画定される前記認証領域のうちの所与の認証領域を画定することは、前記領域の前記平均と前記領域内のあらゆる点との間のマハラノビス距離が閾値である特徴空間内の領域を画定することを含む、請求項１１に記載の方法。
15. 入力軌跡としてユーザからジェスチャを取得することと、
    前記入力軌跡を正規化して前記標準的な一組の次元を有する正規化入力軌跡を生成することと、
    前記正規化軌跡を前記基準点の座標値に換算することと、
    前記基準点の前記座標値が前記関連認証領域内にあるかどうかを判定することと、
    前記基準点の前記座標値が前記関連認証領域内にある場合に、着目アイテムへのアクセスを許可することと
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
16. ユーザを認証するためのセキュリティシステムであって、
    ユーザによるジェスチャを経時的に前記ユーザの運動を表す軌跡に変換するように構成されている入力デバイスと、
    前記軌跡を再サンプリングして標準的なサイズを有する再サンプリングされた軌跡を生成するように構成されている正規化構成要素と、
    前記再サンプリングされた軌跡上で標準的な数の実質的に等距離の基準点を画定するように構成されている基準点発生器であって、前記基準点のそれぞれは、少なくとも２つの関連座標値を有する、基準点発生器と、
    前記基準点のうちの１つに関連付けられた第１の座標と第２の座標と間の少なくとも１つの共分散値を計算するように構成されているパラメータ計算構成要素と、
    少なくとも１つの認証領域であって、前記少なくとも１つの認証領域のそれぞれは、前記一組の基準点のうちの少なくとも１つを表し、各認証領域は、前記認証に関連付けられた前記基準点の前記共分散に従って、多次元特徴空間内で画定され、前記多次元特徴空間は、前記認証領域に関連付けられた前記少なくとも１つの点のそれぞれに関連付けられた前記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する、少なくとも１つの認証領域と、
    所与の入力からの前記一組の基準点の前記座標値が前記少なくとも１つの認証領域内にあるかどうかを判定するように構成されている検証構成要素と
    を備える、セキュリティシステム。
17. 前記一組の基準点の前記座標値が前記少なくとも１つの認証領域内にある場合を除いて、前記着目アイテムへのアクセスを制限するように構成されているアクセス制限機構をさらに備える、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記少なくとも１つの認証領域は、各点に関連付けられた前記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間内で画定される認証領域を１つだけ備え、前記検証構成要素は、所与の入力軌跡を表す特徴ベクトルが前記認証領域内にあるかどうかを判定するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
19. 前記少なくとも１つの認証領域は、前記一組の基準点のそれぞれに対する関連認証領域を備え、各認証領域は、各点に関連付けられた前記少なくとも２つの座標に対応する次元を有する多次元特徴空間で画定され、前記検証構成要素は、再サンプリングされた軌跡からの各基準点を表すそれぞれの特徴ベクトルがその関連認証領域内にあるかどうかを判定するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
20. 前記着目アイテムは、通路またはアクセスパネルのうちの１つを含む、請求項１６に記載のシステム。