移動終端兒童用戶協(xié)作式判斷及限制操作權(quán)限的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用戶年齡的區(qū)分技術(shù)，特別涉及一種智能移動終端操作者是否為兒童的判斷及操作權(quán)限約束方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的進步，智能移動終端越來越普及，兒童很容易接觸到智能移動終端。為了防止兒童沉溺于游戲或者未經(jīng)大人許可進行移動支付等操作，對操作者是否為兒童進行判斷，同時限制一部分智能移動終端的操作權(quán)限，已成為廣受關(guān)注的問題。
[0003]現(xiàn)今已有的對操作者的年齡進行判別方法主要基于面部識別技術(shù)，通過開啟攝像頭拍攝操作者面部來對其年齡進行判別。但該技術(shù)受到環(huán)境和生理因素的干擾，識別精度不高，容易受到照片攻擊。而且面部識別技術(shù)處理分析計算量大，不適合在當前智能終端中本地執(zhí)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種適用于移動終端兒童用戶的判別、并約束該兒童用戶操作權(quán)限的方法。
[0005]為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:
[0006]一種移動終端兒童用戶協(xié)作式判斷及限制操作權(quán)限的方法，其特征在于，包括下述步驟:
[0007](I)獲取用戶在觸摸屏上單指滑動或相鄰的至少兩根手指并攏滑動產(chǎn)生的觸摸軌跡；
[0008](2)根據(jù)觸摸軌跡確定所述相鄰的至少兩根手指觸摸操作時觸點的相對位置關(guān)系序列；
[0009](3)當所述相鄰的至少兩根手指觸摸操作時觸點的相對位置關(guān)系序列與設(shè)定的模板之間的距離輸入預先訓練好的年齡分類器，分類器輸出的結(jié)果指示為兒童，即確定該用戶為兒童；其中，所述設(shè)定的模板具體獲得方法是:分年齡段和性別組，為每個年齡段和性別組的兒童分別生成特征模板，選擇與當前用戶的觸屏軌跡中觸點的相對位置關(guān)系序列距離最近的特征模板作為設(shè)定的模板；
[0010](4)當判定為兒童用戶時，則通知智能移動終端操作系統(tǒng)或相應(yīng)應(yīng)用程序限制該用戶部分權(quán)限，包括:移動支付、修改系統(tǒng)設(shè)置、游戲運行。
[0011]上述方法中，步驟(I)中所述觸摸軌跡包括以下一種或者兩種軌跡的組合:
[0012]I)沿手指方向的手指滑屏軌跡
[0013]2)沿與手指方向垂直的手指滑屏軌跡。
[0014]步驟(2)中所述觸點的相對位置關(guān)系序列，從手指接觸屏幕開始到離開屏幕結(jié)束的時間范圍內(nèi)，包括三類距離序列:
[0015]I)每一時刻，所有手指對應(yīng)的觸點兩兩之間的距離序列；
[0016]2)每一時刻的每個手指對應(yīng)的觸點與上一時刻的該手指對應(yīng)的觸點之間的距離序列；
[0017]3)每一時刻的每個手指對應(yīng)的觸點與上一時刻的其余手指對應(yīng)的觸點兩兩之間的距離序列。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點在于:定義操作簡單自然且相對固定，重復操作相似度高的操作方式，不用使用攝像頭，避免了圖像信息處理技術(shù)會受到環(huán)境和生理因素干擾的問題，使用場景更加自然、識別精度更高。同時，該方法計算量小，適用于智能終端本地執(zhí)行，可以根據(jù)判斷結(jié)果自動限制或恢復部分用戶權(quán)限，使用方便、用戶體驗好。
[0019]本發(fā)明可以應(yīng)用于各種以觸摸屏(或觸摸顯示器)作為輸入設(shè)備，并基于用戶對該觸摸屏的觸摸操作，完成各種功能的終端設(shè)備，例如，智能手機、平板電腦以及帶觸摸屏的計算設(shè)備、信息顯示設(shè)備或通信設(shè)備等。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0021]圖1是本發(fā)明方法的總體流程示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明方法一個具體實施例的三指觸摸操作軌跡示意圖。
【具體實施方式】
[0023]參考圖1，一種移動終端兒童用戶協(xié)作式判斷及限制操作權(quán)限的方法，該方法的應(yīng)用場景是:兒童年齡小于或等于10歲；在用戶點擊游戲應(yīng)用(也包括其它涉及成人財產(chǎn)隱私等應(yīng)用)時，彈出年齡判斷界面，要求用戶用多指在屏幕上進行自上而下的豎直滑動。
[0024]詳細技術(shù)方案包含以下步驟:
[0025](I)獲取用戶觸屏滑動數(shù)據(jù)。
[0026]其中，用戶需要使用相鄰的至少兩根手指(如2至5根手指)并攏滑動產(chǎn)生的觸摸軌跡(可以有多種形式)；
[0027]用戶觸屏數(shù)據(jù)的保存格式是:{觸點橫坐標、觸點縱坐標、壓力、手指標識、時間戳}。
[0028](2)計算觸點相對位置關(guān)系序列。
[0029]下面以圖2中三指觸摸操作軌跡為例，對所述觸點相對位置關(guān)系序列進行詳細描述。從手指接觸屏幕開始到離開屏幕結(jié)束的時間范圍內(nèi)，共產(chǎn)生了 3Xn個數(shù)據(jù)點，其中Ai是第一根手指產(chǎn)生的軌跡上的第i個點，Bi為第二根手指產(chǎn)生的軌跡上的第i個點，C $第三根手指產(chǎn)生的軌跡上的第i個點。記(KAi, Bj)為軌跡A上第i個點和軌跡B上第j個點之間的距離。則觸點位置關(guān)系為表示以下三類序列:
[0030]I)每一時刻，所有手指對應(yīng)的觸點兩兩之間的距離序列；
[0031]即((I(AijBi)I,Id(AuCi)], {d (Bi, CiM，其中 i = 2，3…η ；
[0032]2)每一時刻的每個手指對應(yīng)的觸點與上一時刻的該手指對應(yīng)的觸點之間的距離序列；
[0033]即((KAijA^1)I,{d (Bi, BiJI, {d (Ci, CiJ }，其中 i = 2，3...η ;
[0034]3)每一時刻的每個手指對應(yīng)的觸點與上一時刻的其余手指對應(yīng)的觸點兩兩之間的距離序列。
[0035]即{(KAdBh)}，{cKAi，ChM，{d(Bi, AiJ }，{d (Bi, CiJ }，{d (Ci, AiJ }，{d (Ci, Bh)}，其中 i = 2，3-n。
[0036]將上述三類距離序列按照角標結(jié)合到一起，共同構(gòu)成觸點位置關(guān)系，即…，W(AilBi) }，Id(AuCi)], {d (Bi, CiM, Id(AuAi^1)], {d (Bi, BiJ }，{d (Ci, CiJ },Id(AilBi^1)I, {d (Ai, CiJI, {d (Bi, A^1)!, {d (Bi, CiJ }，{d (Ci, AiJ }, {d (Ci, BiJ }，…其中 i=2，3…n0
[0037](3)計算觸點相對位置關(guān)系序列與設(shè)定的模板之間的距離
[0038]將兒童劃分為3到10歲8個年齡階段，并將每個年齡階段按照性別分為男孩組和女孩組，獲得每個年齡段下男孩組和女孩組中多個兒童多次至少兩根手指并攏滑動產(chǎn)生的觸摸軌跡，并計算每次觸屏操作的觸點相對位置關(guān)系序列。
[0039]對每個年齡段的每個性別組都產(chǎn)生一個對應(yīng)的特征模板。特征模板的產(chǎn)生方法為:將這個年齡階段下每個性別組中的所有數(shù)據(jù)組合為一個數(shù)據(jù)集，計算這個數(shù)據(jù)集中每次滑動產(chǎn)生的觸點的相對位置關(guān)系序列與這個數(shù)據(jù)集中其他次觸點的相對位置關(guān)系序列之間的距離，累加后得到距離之和，選擇距離之和最小的一次滑動操作的觸點的相對位置關(guān)系序列作為該年齡階段下這個性別組的特征模板。
[0040]計算當前用戶觸屏軌跡中觸點相對位置關(guān)系序列與所有年齡階段各個性別組對應(yīng)的特征模板之間的DTW(動態(tài)時間規(guī)整)距離，DTW距離的計算輸入為兩個等長或不等長的序列，輸出為這兩個序列之間的距離值。選擇與當前用戶的觸屏軌跡中觸點的相對位置關(guān)系序列DTW距離最近的特征模板作為設(shè)定的模板，并以用戶觸點間的相對位置關(guān)系和設(shè)定模板之間的DTW距離作為特征距離。
[0041](4)分類器判定用戶是否為兒童。
[0042]所述分類器是指利用不同年齡階段各個性別組的數(shù)據(jù)已經(jīng)訓練完成的單分類器，例如單分類支持向量機等，包括已經(jīng)通過使用已有數(shù)據(jù)進行兒童和非兒童區(qū)分實驗獲得的設(shè)定的閾值。以特征距離作為分類器輸入得到年齡的檢測值，若年齡的檢測值小于設(shè)定的閾值，則認為用戶為兒童。
[0043]將特征距離作為已訓練完成的分類器輸入，計算用戶的年齡檢測值，若年齡檢測值小于設(shè)定閾值，則判定用戶為兒童。設(shè)定閾值由所用數(shù)據(jù)對兒童和非兒童區(qū)分實驗的效果具體確定。
[0044](5)限制/恢復用戶權(quán)限
[0045]若判定用戶為兒童，則調(diào)用手機操作系統(tǒng)API限制游戲(也包括其它涉及成人財產(chǎn)隱私等應(yīng)用)啟動權(quán)限，或者限制游戲內(nèi)移動支付權(quán)限。
[0046]若判定用戶不為兒童，則調(diào)用手機操作系統(tǒng)API恢復智能移動終端對于一般操作者的缺省權(quán)限。
【主權(quán)項】
1.一種移動終端兒童用戶協(xié)作式判斷及限制其操作權(quán)限的方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)獲取用戶在觸摸屏上相鄰的至少兩根手指并攏滑動產(chǎn)生的觸摸軌跡； (2)根據(jù)觸摸軌跡確定所述相鄰的至少兩根手指觸摸操作時觸點的相對位置關(guān)系序列； (3)將所述相鄰的至少兩根手指觸摸操作時觸點的相對位置關(guān)系序列與設(shè)定的模板之間的距離輸入預先訓練好的年齡分類器，分類器輸出的結(jié)果指示為兒童，即確定該用戶為兒童；其中，所述設(shè)定的模板具體獲得方法是:分年齡段和性別組，為每個年齡段和性別組的兒童分別生成特征模板，選擇與當前用戶的觸屏軌跡中觸點的相對位置關(guān)系序列距離最近的特征模板作為設(shè)定的模板； (4)當判定為兒童用戶時，則通知智能移動終端操作系統(tǒng)或相應(yīng)應(yīng)用程序限制該用戶部分權(quán)限，包括:移動支付、修改系統(tǒng)設(shè)置、游戲運行。2.如權(quán)利要求1所述的移動終端兒童用戶協(xié)作式判斷及限制其操作權(quán)限的方法，其特征在于，步驟(I)所述觸摸軌跡包括以下一種或者兩種軌跡的組合: 1)沿手指方向的手指滑屏軌跡 2)沿與手指方向垂直的手指滑屏軌跡。3.如權(quán)利要求1所述的移動終端兒童用戶協(xié)作式判斷及限制其操作權(quán)限的方法，其特征在于，步驟(2)所述觸點的相對位置關(guān)系序列，從手指接觸屏幕開始到離開屏幕結(jié)束的時間范圍內(nèi)，包括三類距離序列: 1)每一時刻，所有手指對應(yīng)的觸點兩兩之間的距離序列； 2)每一時刻的每個手指對應(yīng)的觸點與上一時刻的該手指對應(yīng)的觸點之間的距離序列； 3)每一時刻的每個手指對應(yīng)的觸點與上一時刻的其余手指對應(yīng)的觸點兩兩之間的距離序列。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動終端兒童用戶協(xié)作式判斷及限制操作權(quán)限的方法，利用用戶進行多指觸屏操作時產(chǎn)生的觸屏行為數(shù)據(jù)，分析計算觸摸軌跡觸點相對位置關(guān)系序列與設(shè)定模板之間的距離，進而判斷用戶是否為兒童，并限制或恢復相應(yīng)操作權(quán)限。本發(fā)明方法的優(yōu)點在于：操作簡單，無需增加任何額外設(shè)備；不使用移動終端的攝像頭，避免了圖像信息處理技術(shù)會受到環(huán)境和生理因素干擾的問題，同時使用場景更加自然、識別精度高，計算量小。同時，可以根據(jù)判斷結(jié)果自動限制或恢復部分用戶權(quán)限，使用方便、用戶體驗好。
【IPC分類】G06F21/45, G06F21/36
【公開號】CN104966016
【申請?zhí)枴緾N201510324916
【發(fā)明人】蔡忠閩, 宋云鵬, 王必成, 陳旸
【申請人】西安交通大學
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月12日