基于唇动密码的身份鉴定技术研究

This project presents a lip-password based personal identity verification (PIV) approach, which combines the merits of lip-motion characteristics and the password information. This approach features a double security to the PIV upon that a personal identify is verified by both of the underlying behavior characteristics of lip motions and the password information simultaneously. Subsequently, a target person saying the wrong password or an impostor even knowing the correct password will be detected successfully. Furthermore, the merits of the proposed approach are at least four-fold: 1) The dynamic characteristics of lip motions are resistant to the mimicry and capture; 2) The acquisition of lip motions is somewhat insusceptible to the background noise and distance; 3) The underlying techniques are simply applicable to a dumb person; 4) Lip-password has the superiority of silence and hidden property. .In this project, we shall systematically investigate, analyze and encode the characteristics of lip motion and the associated password information, through which a discriminative model is built up. Accordingly, a lip-password based algorithm is presented for the PIV. This project will mainly focus on studying the following four key issues: 1) Develop a robust approach to lip region localization and tracking; 2) Study how to extract and represent the discriminative features; 3) Analyze the lip-password sequence and its corresponding sparse coding representation theory; 4) Present an optimal model of the lip-password sequence.

本项目提出基于唇动密码的身份鉴定技术。该技术融合了唇动特性和密码信息的双重优点，要求对身份信息认证匹配同时囊括唇动特性匹配和密码信息匹配。依此方法，目标人说错了密码或者欺骗者已知正确的密码都将会被检测出来，从而起到了对身份鉴定的双重保护作用。此外，该方法具有以下优势：1）动态的唇动特征不易被冒充模拟和窃取；2) 唇动数据的获取对于噪声环境和距离远近具有良好的鲁棒性；3）该方法可简单适用于发音有困难的人；4）唇动密码具有隐藏性，安全性更高。.本项目以视频唇动密码序列为研究对象进行唇动特性研究和密码特性分析，并构建该序列的判别性模型，进而建立基于唇动密码的身份鉴定算法。在深入理论研究的基础上，本项目着重研究以下四方面内容: 1）鲁棒性的唇部区域定位和追踪方法研究；2）唇动特征提取方法及其判别性表示理论；3）唇动密码序列分析及其稀疏编码表达的基础理论；4）唇动密码最优化模型表示的基础理论。

本项目提出基于唇动密码的身份鉴定技术。该技术融合了唇动特性和密码信息的双重优点，要求对身份信息认证匹配同时囊括唇动特性匹配和密码信息匹配。依此方法，目标人说错了密码或者欺骗者已知正确的密码都将会被检测出来，从而起到了对身份鉴定的双重保护作用。.本项目已着重研究以下四方面内容: 1）鲁棒性的唇部区域定位和追踪方法研究；2）唇动特征提取方法及其判别性表示理论；3）唇动密码序列分析及其稀疏编码表达的基础理论；4）唇动密码最优化模型表示的基础理论。重要结果包括：（1）已给出具有良好鲁棒性的唇部定位与追踪方法；（2）已构造出唇动密码模型与理论以及其在身份鉴定中的理论框架；（3）已获得有效的唇动特征提取方法；（4）已提出新的稀疏编码表示算法；及（5）已研发出基于唇动密码的身份鉴定算法及示范软件原型。相关研究成果已在国际知名的期刊及会议上发表。由于唇动密码具有以下优势：（1）动态的唇动特征不易被冒充模拟和窃取，（2) 唇动数据的获取对于噪声环境和距离远近具有良好的鲁棒性，（3）该方法可简单适用于发音有困难的人，（4）唇动密码具有隐藏性、安全性更高等，其研究成果有广阔的应用前景，具有重要的科学及现实意义。