本發(fā)明涉及生物信息認(rèn)證安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法及其裝置。

背景技術(shù)：

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一種新的身份驗(yàn)證方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的口令和密碼——生物身份識(shí)別技術(shù)。生物身份識(shí)別技術(shù)(Biometric IdentificationTechnology，BIT)是指利用人體生物特征或行為特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)。生物特征是唯一的(與他人不同)，是可以測(cè)量或自動(dòng)識(shí)別和驗(yàn)證的生理特性或行為方式。目前，用于生物識(shí)別的生理特征有手形、手紋、指紋、臉形、虹膜、視網(wǎng)膜、心電信號(hào)、耳廓等，行為特征有簽字、擊鍵、聲音、步態(tài)等?；谶@些特征，人們己經(jīng)發(fā)展了手形識(shí)別、指紋識(shí)別、面部識(shí)別、虹膜識(shí)別、簽名識(shí)別、聲音識(shí)別、步態(tài)識(shí)別及多種生物特征混合識(shí)別等諸多識(shí)別技術(shù)。然而，上述生物識(shí)別技術(shù)被仿制和竊取的危險(xiǎn)性較高。

進(jìn)一步地，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)，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)。但是，現(xiàn)有基于心電信號(hào)的身份識(shí)別技術(shù)僅是進(jìn)行初次檢測(cè)，即將待測(cè)試的心電信號(hào)與模板進(jìn)行比對(duì)，從而完成身份識(shí)別。但該種識(shí)別技術(shù)難以保證身份識(shí)別的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法及其裝置，以提高身份識(shí)別的準(zhǔn)確性。

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：

接收待測(cè)心電信號(hào)的輸入并待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理；

提取經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的待測(cè)心電信號(hào)的當(dāng)前變換特征向量及當(dāng)前解析特征向量；

根據(jù)當(dāng)前變換特征向量及變換特征向量模板庫(kù)得到識(shí)別子集；

根據(jù)當(dāng)前解析特征向量及解析特征向量模板庫(kù)對(duì)識(shí)別子集進(jìn)行二次驗(yàn)證以得到身份識(shí)別結(jié)果。

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)別裝置，包括：

接收模塊，用于接收待測(cè)心電信號(hào)的輸入并對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理；

提取模塊，用于提取經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的待測(cè)心電信號(hào)的當(dāng)前變換特征向量及當(dāng)前解析特征向量；

處理模塊，用于根據(jù)當(dāng)前變換特征向量及變換特征向量模板庫(kù)得到識(shí)別子集；

驗(yàn)證模塊，用于根據(jù)當(dāng)前解析特征向量及解析特征向量模板庫(kù)對(duì)識(shí)別子集進(jìn)行二次驗(yàn)證以得到身份識(shí)別結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理，從而消除了待測(cè)心電信號(hào)中的肌電噪聲等干擾所帶來(lái)的影響，提高了后續(xù)特征提取和身份識(shí)別的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例先根據(jù)當(dāng)前變換特征向量及變換特征向量模板庫(kù)得到識(shí)別子集，即對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行初次驗(yàn)證，再根據(jù)當(dāng)前解析特征向量及解析特征向量模板庫(kù)對(duì)識(shí)別子集進(jìn)行二次驗(yàn)證，即對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行二次驗(yàn)證，從而提升了身份識(shí)別的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例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。

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法的示意流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中生成解析特征向量模板數(shù)據(jù)庫(kù)的示意流程圖；

圖3a是心電信號(hào)正向的示意圖；

圖3b是心電信號(hào)倒置的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中生成變換特征向量模板數(shù)據(jù)庫(kù)的示意流程圖；

圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的基于心電信號(hào)的身份識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是提取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

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)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(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。

請(qǐng)參考圖1，是本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法的示意流程圖。如圖所示，該方法主要包括：

S101，生成心電向量模板庫(kù)，該心電向量模板庫(kù)包括變換特征向量模板庫(kù)和解析特征向量模板數(shù)據(jù)庫(kù)，且變換特征向量模板庫(kù)中包括多個(gè)模板變換特征向量，每個(gè)模板變換特征向量對(duì)應(yīng)于一個(gè)用戶，解析特征向量模板庫(kù)中包括多個(gè)模板解析特征向量，每個(gè)模解析特征向量對(duì)應(yīng)于一個(gè)用戶。一個(gè)模板變換特征向量和一個(gè)模板解析特征向量形成一個(gè)樣本?？衫斫鉃?，一個(gè)用戶即為一個(gè)樣本。

具體地，請(qǐng)參考圖2，生成解析特征向量模板數(shù)據(jù)庫(kù)可以包括如下步驟：

S201，同步采集初始脈搏波信號(hào)和初始心電信號(hào)，并對(duì)初始脈搏波信號(hào)和初始心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理。

具體地，利用穿戴式心電、脈搏波同步采集裝置采集用戶的脈搏波信號(hào)和心電信號(hào)以作為初始脈搏波信號(hào)和初始心電信號(hào)。其中，采集時(shí)間可預(yù)先設(shè)定，但為了保證測(cè)試的準(zhǔn)確性，一般要求采集時(shí)間大于6秒。進(jìn)一步地，由于所采集的信號(hào)中包含有各種噪聲，如基線漂移、工頻干擾、肌電噪聲等，這些噪聲會(huì)影響該信號(hào)的波形特征，會(huì)對(duì)用戶身份識(shí)別的準(zhǔn)確性產(chǎn)生較大的影響。又由于所采集的脈搏波信號(hào)和心電信號(hào)的信噪比較低，因此，本實(shí)施例中，采用帶寬為0.5Hz～16Hz的帶通濾波器對(duì)初始心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理，采用帶寬為0.5Hz～6Hz的帶通濾波器對(duì)初始脈搏波信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理，從而消除了上述噪聲干擾所帶來(lái)的影響，降低了后續(xù)身份識(shí)別過(guò)程中的誤差，為后續(xù)特征提取和身份識(shí)別的準(zhǔn)確性提供有力保障。

S202，對(duì)經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的初始脈搏波信號(hào)進(jìn)行波峰波谷定位以得到初始脈搏波的波峰與波谷。

S203，R波波峰檢測(cè)。具體地，根據(jù)初始脈搏波的波峰與波谷、初始脈搏波與待測(cè)心電信號(hào)的相對(duì)位置對(duì)經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的初始心電信號(hào)進(jìn)行R波波峰點(diǎn)定位，以得到初始心電信號(hào)的多個(gè)R波波峰點(diǎn)。由于心電脈搏波同步采集裝置采集到的脈搏波信號(hào)和心電信號(hào)的信噪都比較低，因此采用同步定位的方式進(jìn)行R波波峰點(diǎn)定位，可以實(shí)現(xiàn)較高的特征提取準(zhǔn)確率。

S204，判斷初始心電信號(hào)是否倒置，若是，則執(zhí)行步驟S205，反之，則執(zhí)行步驟S207。

S205，將初始心電信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。

S206，對(duì)翻轉(zhuǎn)后的初始心電信號(hào)進(jìn)行再次R波波峰檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)。

具體地，如果存在被測(cè)試者心電軸偏移或者采集設(shè)備佩戴錯(cuò)誤的情況，則會(huì)造成所采集到的心電信號(hào)反向。為解決此問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例加入了步驟S204中的判斷方法，如圖3a及圖3b所示，對(duì)去噪預(yù)處理后的心電信號(hào)進(jìn)行差分處理后，第一個(gè)波形方向是向上且幅值大于一定閾值，則認(rèn)為心電信號(hào)正向，否則，則認(rèn)為心電信號(hào)負(fù)向，對(duì)心電信號(hào)負(fù)向的波形進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，根據(jù)第一個(gè)R波波峰點(diǎn)確定初始心電信號(hào)是否倒置。進(jìn)一步地，對(duì)翻轉(zhuǎn)后的初始心電信號(hào)進(jìn)行再次R波波峰檢測(cè)。

S207，對(duì)初次檢測(cè)或再次檢測(cè)后得到的多個(gè)R波波峰點(diǎn)進(jìn)行干擾識(shí)別以得到定位正確的多個(gè)R波波峰點(diǎn)。

具體地，若心電信號(hào)是正向的，則對(duì)直接對(duì)步驟S203中初次檢測(cè)得到的多個(gè)R波波峰點(diǎn)進(jìn)行干擾識(shí)別，去除定位錯(cuò)誤的R波波峰點(diǎn)，得到定位正確的R波波峰點(diǎn)。若心電信號(hào)是負(fù)向的，則先對(duì)其進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，并需要再次檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)，之后對(duì)步驟S206中再次檢測(cè)得到的多個(gè)R波波峰點(diǎn)進(jìn)行干擾識(shí)別，去除定位錯(cuò)誤的R波波峰點(diǎn)，得到定位正確的R波波峰點(diǎn)。

S208，提取解析特征并存儲(chǔ)以生成解析特征向量模板庫(kù)。

具體地，提取定位正確的多個(gè)R波峰點(diǎn)的峰值，剔除峰值的異常數(shù)據(jù)，對(duì)剔除異常數(shù)據(jù)后的多個(gè)峰值取平均以得到初始解析特征向量，存儲(chǔ)初始解析特征向量以生成解析特征向量模板庫(kù)。

進(jìn)一步地，先提取定位正確的每一個(gè)R波波峰點(diǎn)的峰值，對(duì)其求平均以得到均值，再將每一個(gè)峰值與均值逐一比較，取峰值大于均值1.5倍或小于0.5倍的峰值作為異常數(shù)據(jù)，剔除該異常數(shù)據(jù)，即剔除峰值異常的R波波峰點(diǎn)。對(duì)剩下的、峰值正常的多個(gè)R波波峰點(diǎn)的峰值求取均值，并將該均值作為初始解析特征向量，重復(fù)步驟S201至S208可得到多個(gè)初始解析特征向量，存儲(chǔ)多個(gè)初始解析特征向量以生成解析特征向量模板庫(kù)。

具體地，請(qǐng)參考圖4，生成變換特征向量模板數(shù)據(jù)庫(kù)可以包括如下步驟：

S401，同步采集初始脈搏波信號(hào)和初始心電信號(hào)，并對(duì)初始脈搏波信號(hào)和初始心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理。

S402，對(duì)經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的初始脈搏波信號(hào)進(jìn)行波峰波谷定位以得到初始脈搏波的波峰與波谷。

S403，R波波峰檢測(cè)。具體地，根據(jù)初始脈搏波的波峰與波谷、初始脈搏波與待測(cè)心電信號(hào)的相對(duì)位置對(duì)經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的初始心電信號(hào)進(jìn)行R波波峰點(diǎn)定位，以得到初始心電信號(hào)的多個(gè)R波波峰點(diǎn)。

S404，判斷初始心電信號(hào)是否倒置，若是，則執(zhí)行步驟S405，反之，則執(zhí)行步驟S407。

S405，將初始心電信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。

S406，對(duì)翻轉(zhuǎn)后的初始心電信號(hào)進(jìn)行再次R波波峰檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)。

需要說(shuō)明的是，步驟S401至S406的具體過(guò)程請(qǐng)參考步驟S201至S206，在此不再贅述。

S407，根據(jù)初次檢測(cè)或再次檢測(cè)后得到的多個(gè)R波峰點(diǎn)將初始心電信號(hào)分割為心動(dòng)周期波形群。

S408，利用近似QTC校準(zhǔn)公式調(diào)整心動(dòng)周期波形群，將調(diào)整后的心動(dòng)周期波形群聚成一類(lèi)后求得聚類(lèi)中心點(diǎn)以形成周期波形。

具體地，對(duì)于周期波形群，由于RR間期的不同周期波形長(zhǎng)度和相對(duì)周期時(shí)間段內(nèi)對(duì)應(yīng)的周期形態(tài)也不同，需要對(duì)波形長(zhǎng)度做變換處理，以保證相同時(shí)間內(nèi)波形形態(tài)的一致性。本發(fā)明實(shí)施例利用近似QTC校準(zhǔn)公式校準(zhǔn)波形群，求取聚類(lèi)后的中心點(diǎn)得到一個(gè)心動(dòng)周期波形。QTC校準(zhǔn)公式選用如Framingham校準(zhǔn)公式：QTC＝QT+0.154*(1–RR)，其中，QT：QT間期，是指QRS波群起點(diǎn)至T波終點(diǎn)的時(shí)間間隔；QTC：代表校準(zhǔn)的QT間期；RR：RR間期，QRS波群R波峰點(diǎn)到下一個(gè)R波峰點(diǎn)的時(shí)間間隔。校準(zhǔn)時(shí)，近似認(rèn)為公式中的QT等于RR，QTC的值為RRC，即校準(zhǔn)后的RR間期。

需要說(shuō)明的是，近似QTC校準(zhǔn)方法的引用，降低了算法的復(fù)雜度。

S409，對(duì)周期波形進(jìn)行一階差分處理以得到初始變換特征向量，存儲(chǔ)初始變換特征向量以生成變化特征向量模板庫(kù)。

具體地，對(duì)心動(dòng)周期波形進(jìn)行一階差分處理以得到初始變換特征向量，重復(fù)上述步驟S401至S409可得到多個(gè)初始變換特征向量，存儲(chǔ)多個(gè)初始變換特征向量以生成變化特征向量模板庫(kù)。其中，一階差分就是離散函數(shù)中連續(xù)相鄰兩項(xiàng)之差；定義X(k)，則Y(k)＝X(k+1)-X(k)就是此函數(shù)的一階差分，X表示自變量，Y表示因變量，k表示序號(hào)。

需要說(shuō)明的是，對(duì)心動(dòng)周期波形進(jìn)行一階差分處理，可以凸顯心電波形在奇異點(diǎn)處的劇烈波動(dòng)特征，從而增加了區(qū)分度。

S102，接收待測(cè)心電信號(hào)的輸入并對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理。

具體地，利用穿戴式心電、脈搏波同步采集裝置采集用戶的心電信號(hào)以作為待測(cè)心電信號(hào)。其中，采集時(shí)間大于6秒。進(jìn)一步地，采用帶寬為0.5Hz～16Hz的帶通濾波器對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理，從而消除了如基線漂移、工頻干擾、肌電噪聲等所帶來(lái)的影響，降低了后續(xù)身份識(shí)別過(guò)程中的誤差，為后續(xù)特征提取和身份識(shí)別的準(zhǔn)確性提供有力保障。

S103，提取經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的待測(cè)心電信號(hào)的當(dāng)前變換特征向量及當(dāng)前解析特征向量。

具體地，提取待測(cè)心電信號(hào)的解析特征向量的具體流程如下：

(1)對(duì)經(jīng)過(guò)去噪處理后的待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行初次R波波峰檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

(2)根據(jù)第一個(gè)R波波峰點(diǎn)確定待測(cè)心電信號(hào)是否倒置，若待測(cè)心電信號(hào)倒置，將待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；

(3)對(duì)翻轉(zhuǎn)后的待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行再次R波波峰檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

(4)對(duì)初次檢測(cè)或再次檢測(cè)后得到的多個(gè)R波波峰點(diǎn)進(jìn)行干擾識(shí)別以得到定位正確的多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

(5)提取定位正確的多個(gè)R波波峰點(diǎn)的峰值，剔除峰值的異常數(shù)據(jù)，對(duì)剔除異常數(shù)據(jù)后的多個(gè)峰值取平均以得到當(dāng)前解析特征向量。

進(jìn)一步地，對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行R波波峰檢測(cè)(包括初次檢測(cè)和再次檢測(cè))以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)具體地包括：

同步采集當(dāng)前脈搏波信號(hào)并對(duì)當(dāng)前脈搏波信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理；

對(duì)經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的當(dāng)前脈搏波信號(hào)進(jìn)行波峰波谷定位以得到當(dāng)前脈搏波的波峰與波谷；

根據(jù)當(dāng)前脈搏波的波峰與波谷、當(dāng)前脈搏波與待測(cè)心電信號(hào)的相對(duì)位置對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行R波波峰點(diǎn)定位，以得到待測(cè)心電信號(hào)的多個(gè)R波波峰點(diǎn)。

具體地，提取待測(cè)心電信號(hào)的變換特征向量的具體流程如下：

(1)對(duì)經(jīng)過(guò)去噪處理后的待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行初次R波波峰檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

(2)根據(jù)第一個(gè)R波波峰點(diǎn)確定待測(cè)心電信號(hào)是否倒置，若待測(cè)心電信號(hào)倒置，將待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；

(3)對(duì)翻轉(zhuǎn)后的待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行再次R波波峰檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

(4)根據(jù)初次檢測(cè)或再次檢測(cè)后得到的多個(gè)R波峰點(diǎn)將待測(cè)心電信號(hào)分割為心動(dòng)周期波形群；

利用近似QTC校準(zhǔn)公式調(diào)整心動(dòng)周期波形群，將調(diào)整后的心動(dòng)周期波形群聚成一類(lèi)后求得聚類(lèi)中心點(diǎn)以形成周期波形；

對(duì)周期波形進(jìn)行一階差分處理以得到當(dāng)前變換特征向量。

需要說(shuō)明的是，關(guān)于當(dāng)前解析特征向量及當(dāng)前變換特征向量提取的具體過(guò)程，請(qǐng)參考圖2及圖4，在此不再贅述。

S104，根據(jù)當(dāng)前變換特征向量及變換特征向量模板庫(kù)得到識(shí)別子集。

具體地，逐一求取當(dāng)前變換特征向量與多個(gè)模板變換特征向量之間的曼哈頓距離。其中，曼哈頓距離的定義如下：

二維平面兩點(diǎn)a(x1,y1)與b(x2,y2)間的曼哈頓距離：

d₁₂＝|x₁-x₂|+|y₁-y₂|

兩個(gè)n維向量a(x11,x12,…,x1n)與b(x21,x22,…,x2n)間的曼哈頓距離：

舉例來(lái)說(shuō)，模板庫(kù)中包括樣本1、樣本2及樣本3，樣本1包括變換特征向量模板1及解析特征向量模板1，樣本2中包括變換特征向量模板2及解析特征向量模板2，樣本3中包括變化特征向量模板3及解析特征向量模板3，所提取的當(dāng)前變換特征向量為模板x，逐一求取模板x與模板1、模板2及模板3之間的曼哈頓距離，如分別為d1、d2及d3，且最小的距離為d3，d1及d2均小于等于d3的1.5倍，因此，將d1及d2提取出來(lái)，并將d1及d2所對(duì)應(yīng)的模板1及模板2提取出來(lái)，并進(jìn)一步地提取樣本1及樣本2作為識(shí)別子集。從以上可以看出，識(shí)別子集中包括了變換特征向量和解析特征向量。

S105，根據(jù)當(dāng)前解析特征向量及解析特征向量模板庫(kù)對(duì)識(shí)別子集進(jìn)行二次驗(yàn)證以得到身份識(shí)別結(jié)果。

具體地，將當(dāng)前解析特征向量與識(shí)別子集中的模板解析特征向量進(jìn)行比較，取差值最小的作為身份識(shí)別結(jié)果。舉例來(lái)說(shuō)，將當(dāng)前解析特征向量與識(shí)別子集中的樣本1和樣本2中的模板解析特征向量進(jìn)行比較，得到與樣本1中模板解析特征向量的差值最小，因此，樣本1最為最終的識(shí)別結(jié)果。

實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的身份識(shí)別方法，具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明實(shí)施例利用帶寬為0.5Hz～16Hz的線性帶通濾波器實(shí)現(xiàn)對(duì)心電波形的濾波進(jìn)行去噪預(yù)處理，消除了基線漂移、工頻干擾、肌電噪聲等噪聲干擾帶來(lái)的影響，降低了誤差，提高了特征提取的質(zhì)量和身份識(shí)別的準(zhǔn)確性；

(2)本發(fā)明實(shí)施例提出了一種基于R波峰點(diǎn)分割得出識(shí)別子集(即首次識(shí)別)，再加入R波波幅值特征點(diǎn)(即結(jié)合R波波峰點(diǎn)得到解析特征)二次驗(yàn)證的方法，既保證了算法的簡(jiǎn)單性，又提高了身份識(shí)別的準(zhǔn)確性。

請(qǐng)參考圖5，是本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別裝置的示意流程圖。如圖所示，該裝置主要包括：

生成模塊10，用于生成變換特征向量模板庫(kù)和解析特征向量模板庫(kù)；

接收模塊11，用于接收待測(cè)心電信號(hào)的輸入并對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理；

提取模塊12，用于提取經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的待測(cè)心電信號(hào)的當(dāng)前變換特征向量及當(dāng)前解析特征向量；

處理模塊13，用于根據(jù)當(dāng)前變換特征向量及變換特征向量模板庫(kù)得到識(shí)別子集；

驗(yàn)證模塊14，用于根據(jù)當(dāng)前解析特征向量及解析特征向量模板庫(kù)對(duì)識(shí)別子集進(jìn)行二次驗(yàn)證以得到身份識(shí)別結(jié)果。

具體地，生成模塊10具體用于：

同步采集初始脈搏波信號(hào)和初始心電信號(hào)，并對(duì)初始脈搏波信號(hào)和初始心電信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理；

對(duì)經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的當(dāng)前脈搏波信號(hào)進(jìn)行波峰波谷定位以得到脈搏波的波峰與波谷；

根據(jù)當(dāng)前脈搏波的波峰與波谷、當(dāng)前脈搏波與待測(cè)心電信號(hào)的相對(duì)位置對(duì)經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的初始心電信號(hào)進(jìn)行R波波峰點(diǎn)定位，以得到待測(cè)心電信號(hào)的多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

根據(jù)第一個(gè)R波波峰點(diǎn)確定初始心電信號(hào)是否倒置；

若初始心電信號(hào)倒置，將初始心電信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；

對(duì)翻轉(zhuǎn)后的初始心電信號(hào)進(jìn)行再次R波波峰檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

對(duì)初次檢測(cè)或再次檢測(cè)后得到的多個(gè)R波峰點(diǎn)進(jìn)行干擾識(shí)別以得到定位正確的多個(gè)R波峰點(diǎn)；

提取定位正確的多個(gè)R波峰點(diǎn)的峰值，剔除峰值的異常數(shù)據(jù)，對(duì)剔除異常數(shù)據(jù)后的多個(gè)峰值取平均以得到初始解析特征向量，存儲(chǔ)初始解析特征向量以生成解析特征向量模板庫(kù)；

根據(jù)初次檢測(cè)或再次檢測(cè)后得到的多個(gè)R波峰點(diǎn)將初始心電信號(hào)分割為心動(dòng)周期波形群；

利用近似QTC校準(zhǔn)公式調(diào)整心動(dòng)周期波形群，將調(diào)整后的心動(dòng)周期波形群聚成一類(lèi)后求得聚類(lèi)中心點(diǎn)以形成周期波形；

對(duì)周期波形進(jìn)行一階差分處理以得到初始變換特征向量，存儲(chǔ)初始變換特征向量以生成變化特征向量模板庫(kù)。

具體地，如圖6所示，提取模塊11具體包括：

檢測(cè)單元111，用于對(duì)經(jīng)過(guò)去噪處理后的待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行初次R波波峰檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

確定單元112，用于根據(jù)第一個(gè)R波波峰點(diǎn)確定待測(cè)心電信號(hào)是否倒置；

翻轉(zhuǎn)單元113，用于若待測(cè)心電信號(hào)倒置，將待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；

檢測(cè)單元111還用于對(duì)翻轉(zhuǎn)后的待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行再次R波波峰檢測(cè)以得到多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

識(shí)別單元114，用于對(duì)初次檢測(cè)或再次檢測(cè)后得到的多個(gè)R波波峰點(diǎn)進(jìn)行干擾識(shí)別以得到定位正確的多個(gè)R波波峰點(diǎn)；

第一單元115，用于提取定位正確的多個(gè)R波波峰點(diǎn)的峰值，剔除峰值的異常數(shù)據(jù)，對(duì)剔除異常數(shù)據(jù)后的多個(gè)峰值取平均以得到當(dāng)前解析特征向量；

分割單元116，用于根據(jù)初次檢測(cè)或再次檢測(cè)后得到的多個(gè)R波峰點(diǎn)將待測(cè)心電信號(hào)分割為心動(dòng)周期波形群；

調(diào)整單元117，用于利用近似QTC校準(zhǔn)公式調(diào)整心動(dòng)周期波形群，將調(diào)整后的心動(dòng)周期波形群聚成一類(lèi)后求得聚類(lèi)中心點(diǎn)以形成周期波形；

第二單元118，用于對(duì)周期波形進(jìn)行一階差分處理以得到當(dāng)前變換特征向量。

進(jìn)一步地，檢測(cè)單元111具體用于：

同步采集當(dāng)前脈搏波信號(hào)并對(duì)當(dāng)前脈搏波信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理；

對(duì)經(jīng)過(guò)去噪預(yù)處理后的當(dāng)前脈搏波信號(hào)進(jìn)行波峰波谷定位以得到脈搏波的波峰與波谷；

根據(jù)當(dāng)前脈搏波的波峰與波谷、當(dāng)前脈搏波與待測(cè)心電信號(hào)的相對(duì)位置對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行R波波峰點(diǎn)定位，以得到待測(cè)心電信號(hào)的多個(gè)R波波峰點(diǎn)。

進(jìn)一步地，變換特征向量模板庫(kù)包括多個(gè)模板變換特征向量，處理模塊12具體用于：

逐一求取當(dāng)前變換特征向量與多個(gè)模板變換特征向量之間的曼哈頓距離；

提取曼哈頓距離小于等于最小的曼哈頓距離1.5倍的樣本以生成識(shí)別子集，該樣本包括變換特征向量模板庫(kù)及解析特征向量模板庫(kù)。

進(jìn)一步地，解析特征向量模板庫(kù)包括多個(gè)模板解析特征向量，驗(yàn)證模塊13具體包括：

將當(dāng)前解析特征與識(shí)別子集中的模板解析特征向量進(jìn)行比較以得到差值；

提取差值最小者為身份識(shí)別結(jié)果。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例裝置的具體工作流程請(qǐng)參考前述方法流程部分，在此不再贅述。

實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的身份識(shí)別裝置，具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明實(shí)施例利用帶寬為0.5Hz～16Hz的線性帶通濾波器實(shí)現(xiàn)對(duì)心電波形的濾波進(jìn)行去噪預(yù)處理，消除了基線漂移、工頻干擾、肌電噪聲等噪聲干擾帶來(lái)的影響，降低了誤差，提高了特征提取的質(zhì)量和身份識(shí)別的準(zhǔn)確性；

(2)本發(fā)明實(shí)施例提出了一種基于R波峰點(diǎn)分割得出識(shí)別子集(即首次識(shí)別)，再加入R波波幅值特征點(diǎn)(即結(jié)合R波波峰點(diǎn)得到解析特征)二次驗(yàn)證的方法，既保證了算法的簡(jiǎn)單性，又提高了身份識(shí)別的準(zhǔn)確性。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

此外，在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的、終端和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明實(shí)施例方法中的步驟可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行順序調(diào)整、合并和刪減。

本發(fā)明實(shí)施例終端中的單元可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合并、劃分和刪減。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。