一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生物技術(shù)和信息技術(shù)的結(jié)合及發(fā)展，生物特征識(shí)別已成為目前公認(rèn)的最安全和方便的身份識(shí)別技術(shù)，其中，生物特征包括心電(Electrocard1gram，ECG)信號(hào)。心電信號(hào)是人體心臟跳動(dòng)產(chǎn)生的生物電勢(shì)信號(hào)，反映了心臟的電活動(dòng)過(guò)程，由于不同人的心臟位置、大小、形狀、胸部構(gòu)造、年齡、性別、體重、情緒和運(yùn)動(dòng)狀況等因素都不相同，因此心電信號(hào)具有唯一性的特點(diǎn)，可用于識(shí)別人的身份，并且不易被仿制、竊取和偽造，具有安全性高的特點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有基于心電信號(hào)的身份識(shí)別技術(shù)采取的是多特征點(diǎn)提取方案，多特征點(diǎn)提取方案操作復(fù)雜、運(yùn)算量龐大。并且，現(xiàn)有基于心電信號(hào)的身份識(shí)別技術(shù)提取的特征點(diǎn)未進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，波形異常的心電信號(hào)不僅不易提取，還會(huì)降低身份識(shí)別的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法和裝置，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)心電信號(hào)進(jìn)行身份識(shí)別，采取的是最少特征點(diǎn)提取方案，具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)算量低和識(shí)別準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法，包括:
[0006]根據(jù)指定的心電信號(hào)的特征向量的生成方法，獲取至少一個(gè)心電信號(hào)的特征向量，并將其設(shè)為特征向量模板存儲(chǔ)在模板數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0007]根據(jù)所述指定的心電信號(hào)的特征向量的生成方法，獲取待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量;
[0008]在所述模板數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢與所述待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量相近的特征向量模板，并將該待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量對(duì)應(yīng)的用戶身份識(shí)別為該特征向量模板對(duì)應(yīng)的用戶身份。
[0009]相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別裝置，包括:
[0010]模板存儲(chǔ)模塊，用于根據(jù)指定的心電信號(hào)的特征向量的生成模塊，獲取至少一個(gè)心電信號(hào)的特征向量，并將其設(shè)為特征向量模板存儲(chǔ)在模板數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0011]信號(hào)獲取模塊，用于根據(jù)所述指定的心電信號(hào)的特征向量的生成模塊，獲取待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量；
[0012]身份識(shí)別模塊，用于在所述模板數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢與所述待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量相近的特征向量模板，并將該待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量對(duì)應(yīng)的用戶身份識(shí)別為該特征向量模板對(duì)應(yīng)的用戶身份。
[0013]實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果:本發(fā)明實(shí)施例首先根據(jù)指定的心電信號(hào)的特征向量的生成方法，獲取至少一個(gè)心電信號(hào)的特征向量，并將其設(shè)為特征向量模板存儲(chǔ)在模板數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后依舊根據(jù)上述指定的心電信號(hào)的特征向量的生成方法，獲取待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量，并在模板數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢與其相近的特征向量模板以實(shí)現(xiàn)身份識(shí)另IJ，由于采取最少特征點(diǎn)提取方案，因而具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)算量低和識(shí)別準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法的流程示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種生成特征向量方法的流程示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種復(fù)查特征點(diǎn)方法的流程示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種計(jì)算特征向量方法的流程示意圖；
[0019]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種身份識(shí)別模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種特征向量的生成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種向量生成單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種平均心動(dòng)周期波形圖的示意圖；
[0024]圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種小波函數(shù)和小波尺度函數(shù)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法的流程示意圖。如圖所示本實(shí)施例中的基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法的流程可以包括:
[0027]S1I，根據(jù)指定的心電信號(hào)的特征向量的生成方法，獲取至少一個(gè)心電信號(hào)的特征向量，并將其設(shè)為特征向量模板存儲(chǔ)在模板數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0028]S102，根據(jù)所述指定的心電信號(hào)的特征向量的生成方法，獲取待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量。
[0029]S103，在所述模板數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢與所述待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量相近的特征向量模板，并將該待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量對(duì)應(yīng)的用戶身份識(shí)別為該特征向量模板對(duì)應(yīng)的用戶身份。
[0030]具體的，將待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量與模板數(shù)據(jù)庫(kù)中的特征向量模板進(jìn)行夾角余弦值對(duì)比，獲取夾角余弦值最大的特征向量模板，將該待識(shí)別的心電信號(hào)的特征向量對(duì)應(yīng)的用戶身份識(shí)別為該特征向量模板對(duì)應(yīng)的用戶身份。
[0031]需要指出的是，上述指定的心電信號(hào)的特征向量的生成方法，采取的是最少特征點(diǎn)提取方案，因此，本發(fā)明實(shí)施例在保證高身份識(shí)別準(zhǔn)確率的情況下，減少了對(duì)心電信號(hào)的提取操作，降低了運(yùn)算量。
[0032]進(jìn)一步地，圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一種生成特征向量方法的流程示意圖。本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)圖1中步驟SlOl和步驟S102中的“指定的心電信號(hào)的特征向量的生成方法”進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，該方法包括:
[0033]S201，采集用戶在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)輸入的心電信號(hào)。
[0034]所述預(yù)設(shè)時(shí)間由設(shè)計(jì)人員或用戶預(yù)先設(shè)定，這里不作限定，但為了保證測(cè)試的準(zhǔn)確性，一般要求預(yù)設(shè)時(shí)間大于10秒。
[0035]S202，對(duì)輸入的所述心電信號(hào)進(jìn)行濾波去噪處理。
[0036]S203，檢測(cè)輸入的所述心電信號(hào)的特征點(diǎn)。
[0037]具體的，對(duì)經(jīng)過(guò)濾波去噪后的心電信號(hào)進(jìn)行R點(diǎn)(特征點(diǎn))檢測(cè)，進(jìn)而獲取心電信號(hào)的特征點(diǎn)。
[0038]S204，通過(guò)復(fù)查所述電信號(hào)的特征點(diǎn)，獲取符合預(yù)設(shè)質(zhì)量要求的特征點(diǎn)。
[0039]S205，根據(jù)所述符合預(yù)設(shè)質(zhì)量要求的特征點(diǎn)，生成所述心電信號(hào)的特征向量。
[0040]需要指出的是，由于波形異常的心電信號(hào)不僅不易提取，還會(huì)降低身份識(shí)別的準(zhǔn)確性，因此，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)復(fù)查特征點(diǎn)，可保證身份識(shí)別的準(zhǔn)確性。
[0041]進(jìn)一步地，圖3是本發(fā)明實(shí)施例中一種復(fù)查特征點(diǎn)方法的流程示意圖。本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)圖2中步驟S204中的“復(fù)查所述電信號(hào)的特征點(diǎn)”進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，該方法包括:
[0042]S301，計(jì)算所有心電信號(hào)的特征點(diǎn)的平均波幅，以及相鄰兩個(gè)所述心電信號(hào)的特征點(diǎn)的間隔時(shí)長(zhǎng)。
[0043]S302，獲取波幅高于所述平均波幅的2/3，且與相鄰的心電信號(hào)的間隔時(shí)長(zhǎng)大于或等于0.6秒的特征點(diǎn)，該特征點(diǎn)為所述符合預(yù)設(shè)質(zhì)量要求的特征點(diǎn)。
[0044]需要指出的是，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，一般不滿足上述條件的R點(diǎn)，都是波形異常的心電信號(hào)，應(yīng)拋去。
[0045]進(jìn)一步地，圖4是本發(fā)明實(shí)施例中一種計(jì)算特征向量方法的流程示意圖。本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)圖2中步驟S204中的“根據(jù)所述符合預(yù)設(shè)質(zhì)量要求的特征點(diǎn)，生成所述心電信號(hào)的特征向量”進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，該方法包括:
[0046]S401，將符合預(yù)設(shè)質(zhì)量要求的特征點(diǎn)分割為多個(gè)心動(dòng)周期波形。
[0047]所述多個(gè)心動(dòng)周期波形構(gòu)成心動(dòng)周期波形群。
[0048]S402，通過(guò)預(yù)設(shè)的聚類算法，將所述多個(gè)心動(dòng)周期波形分為兩類。
[0049]可選的，所述預(yù)設(shè)的聚類算法是K-means聚類算法。具體的，通過(guò)K_means聚類算法，將心動(dòng)周期波形群分為兩個(gè)子群。
[0050]S403，保留包括所述心動(dòng)周期波形的數(shù)量較多的一類，該類中的心動(dòng)周期波形為波形未變異的心動(dòng)周期波形。
[0051]具體的，比較兩個(gè)子群的波形數(shù)量，保留其中心動(dòng)周期波形較多的一個(gè)子群。其中，上述步驟S402至S403是對(duì)多個(gè)心動(dòng)周期波形進(jìn)行眾數(shù)檢測(cè)的過(guò)程，眾數(shù)檢測(cè)的目的在于濾去變異的波形。
[0052]S404，計(jì)算所述波形未變異的心動(dòng)周期波形的平均心動(dòng)周期波形。
[0053]可選的，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0054]①對(duì)波形未變異的心動(dòng)周期波形求取平均數(shù)，得到第一平均心動(dòng)周期波形；
[0055]②計(jì)算第一平均心動(dòng)周期波形的自相關(guān)系數(shù)；
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