一种基于旋律识别的手机解锁方法

1.一种基于旋律识别的手机解锁方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)录音获取源语音；
b)提取源语音中的基频信号；
c)根据基频信号划分音符序列生成旋律口令；
d)在手机中预存旋律口令，每次开锁时重复步骤a)～c)获取当前用户输入旋律口令进行识别，若当前用户输入旋律口令和手机中预存的旋律口令相符，则开锁；
所述旋律口令为音符片段序列：{(x1,wx1),...,(xm,wxm)}，其中，xi代表音符音高，wi为音符持续时长，m为音符片段数，i为自然数，1≤i≤m；
所述预存旋律口令和当前用户输入旋律口令的相似度达到预设阈值则判定两个旋律口令相符；所述两个旋律口令相似度为：
其中，A＝{(x1,wx1),...,(xm,wxm)},B＝{(y1,wy1),...,(yn,wyn)}为两个待比较相似度的旋律口令，m为旋律口令A的音符片段数，W为旋律口令A的音符片段的长度，n为旋律口令B的音符片段数，U为旋律口令B的音符片段的长度，dij为音符xi到yj的距离，fij表示搬移音符的长度；所述相似度的预设阈值范围为[0.86,1]。

一种基于旋律识别的手机解锁方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种手机解锁方法，尤其涉及一种基于旋律识别的手机解锁方法。\n背景技术\n[0002] 为了避免手机隐私在无意识中泄漏，一般手机都设有解锁软件，手机解锁软件是智能手机的标配技术，传统的密码解锁安全性低，使用不便。目前，新型解锁方法如苹果公司采用的触摸屏滑动解锁方法。此外，还有其他的诸如人脸识别、说话人识别、手势识别等解锁方法。如何提供更方便、更安全和更可靠的手机解锁方法，一直是各大手机厂商研发的热点。\n发明内容\n[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种基于旋律识别的手机解锁方法，使用声控解锁避免手机隐私在无意识中泄漏，声控保护更独特更安全，且能有效减少使用触摸屏的次数，降低物理损伤几率，可以延长触摸屏使用寿命。\n[0004] 本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于旋律识别的手机解锁方法，包括如下步骤：a)录音获取源语音；b)提取源语音中的基频信号；c)根据基频信号划分音符序列生成旋律口令；d)在手机中预存旋律口令，每次开锁时重复步骤a)～c)获取当前用户输入旋律口令进行识别，若当前用户输入旋律口令和手机中预存的旋律口令相符，则开锁。\n[0005] 上述的基于旋律识别的手机解锁方法，其中，所述旋律口令为音符片段序列：\n，其中，代表音符音高，为音符持续时长，m为音符片段数，i为自然\n数， 。\n[0006] 上述的基于旋律识别的手机解锁方法，其中，所述预存旋律口令和当前用户输入旋律口令的相似度达到预设阈值则判定两个旋律口令相符。\n[0007] 上述的基于旋律识别的手机解锁方法，其中，所述两个旋律口令相似度为：\n[0008]\n[0009] 其中，A= ,B= 为两个待比较相似度的\n旋律口令，m为旋律口令A的音符片段数，W 为旋律口令A的音符片段的长度，n为旋律口令B的音符片段数，U为旋律口令B的音符片段的长度， 为音符 到 的距离， 表示搬移音符的长度。\n[0010] 上述的基于旋律识别的手机解锁方法，其中，所述相似度的预设阈值范围为[0.86,1]。\n[0011] 本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的基于旋律识别的手机解锁方法，通过旋律口令识别解锁，使用更方便，保护更安全，且能有效减少使用触摸屏的次数，延长触摸屏使用寿命。\n附图说明\n[0012] 图1为本发明基于旋律的手机解锁流程示意图。\n具体实施方式\n[0013] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。\n[0014] 图1为本发明基于旋律的手机解锁流程示意图。\n[0015] 请参见图1，本发明提供的基于旋律识别的手机解锁方法包括如下步骤：\n[0016] S101：录音获取源语音；手机上设有MIC，用户唱歌，手机可通过现有录音模块将用户歌唱的声音录制为源语音。\n[0017] S102：提取源语音中的基频信号；音符用来记录不同长短的音的进行符号；音符们各有不同，不同的音符代表不同的长度。基音的频率即为基频，决定整个音的音高。该步骤从每条语音中提取出离散的基频值序列，对一条语音的离散的基频值序列计算算术平均值作为该条语音的基频值。\n[0018] S103：根据基频信号划分音符序列生成旋律口令；所述旋律口令为音符片段序列：\n，其中，代表音符音高，为音符持续时长，m为音符片段数，i为自然\n数， 。\n[0019] S104：在手机中预存旋律口令，每次开锁时重复步骤S101～S103获取当前用户输入旋律口令进行识别，若当前用户输入旋律口令和手机中预存的旋律口令相符，则调用现有的手机开锁模块，进入手机桌面。手机上可设置旋律口令库，存储有多条旋律口令并记录有每条旋律口令的旋律信息。基频序列和音符序列均可看作是旋律信息。做法是：从每条语音中提取出离散的基频值序列，根据源语音的基频值序列切分为多个音符片段序列。\n[0020] 旋律识别时可从旋律口令库逐一取出每条旋律口令进行比对。若预存旋律口令和当前用户输入旋律口令的相似度达到预设阈值，则判定两个旋律口令相符。相似度是一个[0,1]之间的浮点数，如果相似度达到[0.86,1]之间，可认为达到阈值。两个旋律口令相似度计算如下：\n[0021]\n[0022] 其中，A= ,B= 为两个待比较相似度的\n旋律口令，m为旋律口令A的音符片段数，W 为旋律口令A的音符片段的长度，n为旋律口令B的音符片段数，U为旋律口令B的音符片段的长度， 为音符 到 的距离， 表示搬移音符的长度, ， ， ， ，W, U是\n计算旋律口令相似度的两个输入音符序列的序列长度。 比如一首旋律的音符序列是\n1155665，那么音符序列长度将是7。\n[0023] EMD的全称是Earth Mover's Distance，是由Rubner等人所提出用于图像搜索之上,当特征间的距离可以使用ground distance求得时, 用Earth Mover's Distance做相似计算可以得到较好的结果。EMD计算方法直观地把其中一个分布视为地球表面的高山,另一分布则视为地球表面的低洼部分,而EMD主要的目的是要找出可以将低洼部分填平的最小成本。当然，本发明也可采用现有的其它相似度的计算方法，在此不在一一赘述。\n[0024] 综上所述，本发明提供的基于旋律识别的手机解锁方法，通过调用录音录制解锁旋律指令，录制长度通过端点检测确定，并使程序能在系统后台运行。开锁时，在解锁界面能判断用户输入的解锁旋律曲线是否与录制的解锁曲线有某一置信度以上的吻合，如果吻合就解锁，不吻合就需要用户继续输入解锁旋律指令，直至吻合为止。使用声控解锁能避免手机隐私在无意识中泄漏，声控保护更独特更安全，且能有效减少使用触摸屏的次数，降低物理损伤几率，可以延长触摸屏使用寿命。\n[0025] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。