技术领域
[0001] 本发明涉及身份认证技术领域，更具体地，涉及一种信息交互方法及信息交互装置。
相关背景技术
[0002] 随着人工智能和互联网技术的高速发展和普及，书籍和留言薄等纸质产品逐渐被电子产品所取代。与纸质产品相比，电子产品具有使用方便、便于存储、可重复利用等诸多优点。在访客与电子产品进行信息交互的过程中，身份识别是重要的步骤。
[0003] 生物特征识别技术是利用人的生理特征或行为特征，来进行个人身份的鉴定，已被用于生物识别的生物特征有声音、指纹、人脸、虹膜、视网膜等。然而，现有技术的信息交互中，以采用人脸识别或声纹识别为例，在人多嘈杂或环境昏暗的复杂环境中，无法快速准确地进行身份识别，从而无法顺利进行信息交互。
[0004] 因此，亟需对现有技术进行进一步改进，以解决上述问题。
具体实施方式
[0034] 以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0035] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
[0036] 人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物特征识别技术，主要包括人脸注册和人脸认证两大模块。人脸识别利用摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术处理。
[0037] 人的声音涵盖了多个维度的信息，如说话内容、说话语气、声音特质等。声纹识别是一种通过人的声音特质来辨别不同说话人的技术，不同的声道结构决定了声纹的唯一性。声纹识别主要包括两大模块:声纹注册模块和声纹认证模块。声纹注册是指采用预先选定的模型对用户的语音样本进行建模，生成该用户的声纹模型；在用户请求身份验证时，利用对应的声纹模型对请求语音进行认证。只有经过声纹注册的用户才能使用声纹认证功能。声纹识别结合说话内容，能够有效避免重放攻击。
[0038] 然而，在人多嘈杂或环境昏暗的环境中，人脸识别和声纹识别无法快速准确地进行身份识别。在复杂环境中，单一地采用人脸识别和声纹识别不仅识别准确度降低，而且人脸识别和声纹识别难度大，增加了处理器的运行成本和运行时间，降低了处理器的运行速度。因此，本申请的发明人提出了一种信息交互方法和信息交互装置，其中，信息交互方法包括采用人脸识别和语音识别，并根据环境参数调整人脸识别和语音识别的顺序，以提高识别的准确度，并降低处理器的运行成本和运行时间，提高处理器的运行速度，提高了识别效率。具体地：
[0039] 图1示出了根据本发明实施例的信息交互方法的流程图。
[0040] 在步骤S101中，检测有是否内指定区域访客出现。采用第一检测装置实时性或者间断性地检测声音和/或人脸。例如，采集环境音频，以判断是否有大于设定音量的声音出现；当大于设定音量的声音出现时，开启摄像装置，以捕捉环境画面；以及根据环境音频和/或环境画面判断指定区域内是否有访客出现。
[0041] 在步骤S102中，检测环境参数，根据环境参数确定人脸识别和声纹识别的顺序并获得指示信号。环境参数例如包括环境光亮度和人脸识别角度，指示信号至少表征环境参数是否满足设定条件。例如，指示信号表征环境光亮度和人脸识别角度是否满足设定范围。在该实施例中，环境光亮度的设定范围例如为大于等于设定阈值，人脸识别角度的设定范围例如为小于等于设定阈值，则当环境光亮度大于等于设定阈值且人脸识别角度小于等于设定阈值时，指示信号表征环境参数满足设定条件，当环境光亮度小于设定阈值和/或人脸识别角度大于设定阈值时，指示信号表征环境参数不满足设定条件。
[0042] 在步骤S103中，根据指示信号对指定区域内出现的访客进行人脸识别和声纹识别，以确定访客的身份信息。其中，当环境参数满足设定条件时，进行人脸识别以从身份数据库中提取第一备选子集，再进行声纹识别以从第一备选子集中提取第二备选子集，并根据第二备选子集确定访客的身份信息；当环境参数不满足设定条件时，进行声纹识别以从身份数据库中提取第一备选子集，再进行人脸识别以从第一备选子集中提取第二备选子集，并根据第二备选子集确定访客的身份信息。
[0043] 当环境参数满足设定条件时，提取第二备选子集的步骤包括：通过人脸识别获得第一人脸识别数据；根据人脸识别权重和第一人脸识别数据从身份数据库中提取第一备选子集；通过声纹识别获得第一声纹识别数据；以及根据声纹识别权重和第一声纹识别数据从第一备选子集中提取第二备选子集，其中，人脸识别权重大于等于声纹识别权重。
[0044] 进一步地，通过人脸识别获得第一人脸识别数据的步骤包括：采集环境图像，并提取至少一个面部图像；以及根据至少一个面部图像中面积最大的面部图像获得第一人脸识别数据。
[0045] 当环境参数不满足设定条件时，提取第二备选子集的步骤包括：通过声纹识别获得第一声纹识别数据；根据声纹识别权重和第一声纹识别数据从身份数据库中提取第一备选子集；通过人脸识别获得第一人脸识别数据；以及根据人脸识别权重和第一人脸识别数据从第一备选子集中提取第二备选子集，其中，声纹识别权重大于等于人脸识别权重。
[0046] 进一步地，通过声纹识别获得第一声纹识别数据的步骤包括：采集环境音频，并按照不同声纹特征提取出至少一个人声音频；以及根据至少一个人声音频中音量最大的人声音频获得第一人声纹别数据。
[0047] 在步骤S104中，判断第一次身份识别结果。在获取第二备选子集后，判断第二备选子集中的身份数据的个数，当身份数据的数量为0时，判定为第一次身份识别失败，注册新用户并根据该访客的身份数据更新身份数据库；当身份数据的数量为1时，判定为第一次身份识别成功，并根据第二备选子集中的身份数据获得该访客的身份信息，以及根据该访客的身份数据更新身份数据库；当身份数据的数量大于1时，进行第二次身份识别，即执行步骤S105。
[0048] 在步骤S105中，当第二备选子集中的身份数据的数量大于1时，进行第二次身份识别，第二次身份识别包括执行以下步骤：将分别与多个身份数据对应的多个身份信息显示在显示屏上，根据访客输入的选择信号选择其中的一个。
[0049] 在步骤S106中，判断第二次身份识别结果，如果访客输入的选择信号包括多个身份信息中的任意一个，则选取多个所述身份数据中的一个以获得该访客的所述身份信息，并根据该访客的身份数据更新身份数据库；如果访客输入的选择信号不包括多个身份信息中的任意一个，则注册新用户并根据该访客的身份数据更新身份数据库。
[0050] 进一步地，在步骤S104和步骤S105中，更新身份数据库的步骤包括：采集该访客的第二人脸识别数据和第二声纹识别数据；以及将该访客的用户名、第二人脸识别数据和第二声纹识别数据关联存储于身份数据库中。
[0051] 在步骤S107中，在判定为第二次身份识别失败之后，注册新用户，并采集该访客的第二人脸识别数据和第二声纹识别数据；将该访客的用户名、第二人脸识别数据和第二声纹识别数据关联存储于身份数据库中。在该实施例中，第二人脸识别数据例如为用户靠近检测装置后，检测装置采集到的访客的正脸照。
[0052] 在步骤S108中，判断访客是否靠近，即检测访客与显示屏之间的距离。其中，当访客与显示屏之间的距离小于设定阈值时，如果访客靠近显示屏，则继续执行步骤S109，如果访客未靠近显示屏，则显示屏处于待机状态或显示预设信息。在替代的实施例中，步骤S108可以在步骤S102或步骤S103之前进行，以在访客不需要进行签名和/或留言时，减少识别次数。
[0053] 在步骤S109中，在第一次身份识别成功、第二次身份识别成功或注册新用户之后，若在设定时间内指定区域中未出现访客，则在显示屏的整个显示区域内显示预设信息，若在指定区域中出现访客，则在显示屏的部分显示区域内显示预设信息。显示屏的至少部分屏幕显示为签名区域和/或留言区域，访客进行签名和/或留言。访客进行签名和/或留言之后，如果访客主动选择操作完成，或访客停留时间超过30s，则显示屏恢复初始状态，即显示屏处于待机状态或显示预设内容。访客主动选择操作完成的方法例如为通过物理或虚拟的按钮或按键确认操作已完成。
[0054] 在一个或多个可选的实施例中，在第一次身份识别成功、第二次身份识别成功之后，显示屏的至少部分区域显示访客的历史数据。例如，在显示屏的左侧显示预设信息，右侧显示访客的历史签名和/或留言。在访客进行签名和/或留言之后，如果访客主动选择操作完成，访客可以根据显示屏上的二维码进行扫码获取签名和/或留言，也可以连接蓝牙或WiFi，通过弹出的页面输入自己的姓名和/或留言，通过笔迹鉴别，筛选出自己的最新的一条签名和/或留言。如果存在多条签名和/或留言，则用户可在选择后获取需要获得的签名和/或留言。
[0055] 图2示出了根据本发明实施例的信息交互装置的框图。
[0056] 如图2所示，信息交互装置100包括识别装置110和显示屏120，识别装置110包括第一检测装置1111、第二检测装置1112、处理器112、图像采集装置113、语音采集装置114。
[0057] 第一检测装置1111用于检测有是否内指定区域访客出现。第一检测装置1111例如包括摄像装置或音频采集装置中的至少一个。以第一检测装置1111包括音频采集装置和摄像装置为例，音频采集装置用于采集环境音频，以判断是否有大于设定音量的声音出现，当大于设定音量的声音出现时，开启摄像装置，以捕捉环境画面，处理器根据环境音频和/或环境画面判断指定区域内是否有访客出现，当指定区域出现访客时，向处理器112发送唤醒信号。优选地，信息交互装置100还包括红外探测装置(未示出)，红外探测装置例如集成于第一检测装置111中，用于检测访客与显示屏之间的距离，其中，当访客与显示屏之间的距离小于设定阈值时，访客在显示屏上进行签名和/或留言。
[0058] 第二检测装置1112用于检测环境参数，第二检测装置1112例如包括光线探测装置，环境参数包括环境光亮度和人脸识别角度，在设定条件下，环境光亮度大于等于设定阈值且人脸识别角度满足设定范围。
[0059] 处理器112接收唤醒信号后，根据环境参数获得指示信号，并向图像采集装置113和语音采集装置114发送指示信号，指示信号表征环境参数是否满足预定条件。
[0060] 图像采集装置113用于根据指示信号进行人脸识别，语音采集装置114用于根据指示信号进行声纹识别。图像采集装置113和语音采集装置114接收指示信号，并根据指示信号分别进行人脸识别和语音识别。当指示信号表征环境参数满足预定条件时，图像采集装置113和语音采集装置114依次对访客进行人脸识别和声纹识别，当指示信号表征环境参数不满足预定条件时，图像采集装置113和语音采集装置114依次对访客进行声纹识别和人脸识别。
[0061] 进一步地，当指示信号表征环境参数满足预定条件时，进行人脸识别的权重大于进行声纹识别的权重，当指示信号表征环境参数不满足预定条件时，进行声纹识别的权重大于进行人脸识别的权重。
[0062] 其中，当环境参数满足设定条件时，图像采集装置113通过人脸识别获得第一人脸识别数据；处理器根据人脸识别权重和第一人脸识别数据从身份数据库中提取第一备选子集；语音采集装置114通过声纹识别获得第一声纹识别数据；处理器根据声纹识别权重和第一声纹识别数据从第一备选子集中提取第二备选子集，其中，人脸识别权重大于等于声纹识别权重。
[0063] 当环境参数不满足设定条件时，语音采集装置114通过声纹识别获得第一声纹识别数据；处理器根据声纹识别权重和第一声纹识别数据从身份数据库中提取第一备选子集；图像采集装置113通过人脸识别获得第一人脸识别数据；以及处理器根据人脸识别权重和第一人脸识别数据从第一备选子集中提取第二备选子集，其中，声纹识别权重大于等于人脸识别权重。
[0064] 存储器115用于存储身份数据库，身份数据库中包括多个身份数据，身份数据包括多个样本人脸识别数据和多个样本语音识别数据。
[0065] 在处理器112获取第二备选子集之后，处理器112判断第二备选子集中的身份数据的个数，当身份数据的数量为0时，处理器112判定为身份识别失败，并根据该访客的身份数据更新存储器的身份数据库；当身份数据的数量为1时，处理器112判定为身份识别成功，并根据第二备选子集中的身份数据获得该访客的身份信息，以及根据该访客的身份数据更新存储器的身份数据库；当身份数据的数量大于1时，该访客选取多个身份数据中的一个以获得该访客的身份信息，或处理器112根据该访客的身份数据更新存储器的身份数据库。
[0066] 其中，在判定为第一次身份识别失败后，访客判断在一个或多个身份数据中是否存在第一身份数据，如果访客判定为存在第一身份数据，则处理器112判定为第二次身份识别成功，如果访客判定为不存在第一身份数据，则处理器112判定为第二次身份识别失败。
[0067] 在处理器112判定为第一次身份识别成功或第二次身份识别成功之后，图像采集装置113采集访客的第二人脸识别数据，语音采集装置114采集访客的第二语音识别数据，存储器115将第一身份数据更新为第二身份数据，第二身份数据包括第二人脸识别数据和第二语音识别数据。
[0068] 在处理器112判定为第二次身份识别失败之后，处理器112注册新用户，图像采集装置113采集访客的第二人脸识别数据，语音采集装置114采集访客的第二语音识别数据，存储器115将存储第二身份数据，第二身份数据包括第二人脸识别数据和第二语音识别数据。
[0069] 在处理器112第一次身份识别成功、第二次身份识别成功或注册新用户之后，第一检测装置1111监控访客，以判断访客是否靠近。如果访客靠近显示屏，则显示屏120的至少部分屏幕显示为签名区域和/或留言区域，访客进行签名和/或留言。如果访客未靠近显示屏120，则显示屏处于待机状态或显示预设信息。
[0070] 访客进行签名和/或留言之后，如果访客主动选择操作完成，或访客停留时间超过30s，则显示屏120恢复初始状态，即显示屏120处于待机状态或显示预设内容。访客主动选择操作完成的方法例如为通过物理或虚拟的按钮或按键确认操作已完成。
[0071] 在一个或多个可选的实施例中，在一个或多个可选的实施例中，在第一次身份识别成功、第二次身份识别成功之后，显示屏120的至少部分区域显示访客的历史数据。例如，在显示屏120的左侧显示预设信息，右侧显示访客的历史签名和/或留言。在访客进行签名和/或留言之后，如果访客主动选择操作完成，访客可以在移动终端上根据显示屏120上的二维码进行扫码获取签名和/或留言，也可以将移动终端连接蓝牙121或WiFi，通过弹出的页面输入自己的姓名和/或留言，通过笔迹鉴别，筛选出自己的最新的一条签名和/或留言。如果存在多条签名和/或留言，则用户可在选择后获取需要获得的签名和/或留言。
[0072] 依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
