一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及身份識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法及 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)今，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，身份識(shí)別在許多應(yīng)用領(lǐng)域都有巨大的前景，例如 在門禁系統(tǒng)、智能手機(jī)解鎖、網(wǎng)銀支付認(rèn)證等應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)于身份識(shí)別的具體方法，許多利 用人體本身的特征信號(hào)進(jìn)行身份識(shí)別的方法開始進(jìn)行實(shí)用，例如基于指紋的手機(jī)解鎖技術(shù) 與門禁系統(tǒng)、基于虹膜識(shí)別的身份認(rèn)證以及基于面部識(shí)別的身份認(rèn)證等等。在最近的醫(yī)學(xué) 研究中，證明人體的心電信號(hào)具有唯一性和穩(wěn)定性，可以用于身份識(shí)別，且心電信號(hào)具有難 以仿造或竊取的優(yōu)點(diǎn)，因此使用心電信號(hào)進(jìn)行身份識(shí)別有較大應(yīng)用前景。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中，常見的基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法為基于模板匹配的方法，其 對(duì)每個(gè)需要識(shí)別的用戶提取具有代表性的心拍波形，通過對(duì)比待識(shí)別心拍與不同模板的相 似度來確定心拍合法或不合法。但是，以上身份識(shí)別方法都存在一個(gè)較大的缺點(diǎn)，就是無法 建立較大規(guī)模的身份識(shí)別系統(tǒng)。因?yàn)樵诨谀０迤ヅ涞姆椒ㄖ?，每次身份識(shí)別時(shí)需要將待 識(shí)別心拍特征與總模板庫(kù)中所有心拍模板進(jìn)行比較才能判斷其是否為合法心拍，計(jì)算量 大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法及系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有 技術(shù)中每次身份識(shí)別時(shí)需要將待識(shí)別心拍特征與總模板庫(kù)中所有心拍模板進(jìn)行比較的缺 點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能夠建立大規(guī)模的身份識(shí)別系統(tǒng)的目的。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法，包括：
[0006] 獲取待識(shí)別用戶的心電信號(hào)，并提取所述待識(shí)別用戶的心電信號(hào)的待識(shí)別心拍特 征；
[0007] 利用預(yù)設(shè)類群分類器，對(duì)所述待識(shí)別心拍特征進(jìn)行分類，確定所述待識(shí)別心拍特 征所歸屬的類群;其中，每個(gè)所述類群對(duì)應(yīng)一個(gè)模板庫(kù)，所述模板庫(kù)包括歸屬于所述類群的 心拍模板，每個(gè)所述心拍模板對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶；
[0008] 分別計(jì)算所述待識(shí)別心拍特征所歸屬的類群的模板庫(kù)中的心拍模板與所述待識(shí) 別心拍特征的相似度，確定與所述待識(shí)別心拍特征的相似度最大的所述心拍模板對(duì)應(yīng)的用 戶為所述待識(shí)別用戶。
[0009] 上述方法中，優(yōu)選的，還包括：
[0010] 獲取待添加用戶的心電信號(hào)，并提取所述待添加用戶的心電信號(hào)的待添加心拍特 征；
[0011] 利用所述預(yù)設(shè)類群分類器，對(duì)所述待添加心拍特征進(jìn)行分類，確定所述待添加心 拍特征所歸屬的類群；
[0012] 將所述待添加心拍特征作為所述待添加用戶的心拍模板，存至所述待添加心拍特 征所歸屬的類群的模板庫(kù)中。
[0013] 上述方法中，優(yōu)選的，在利用所述類群分類器之前，還包括：
[0014] 獲取注冊(cè)用戶的心電信號(hào)，并提取所述注冊(cè)用戶的心電信號(hào)的注冊(cè)心拍特征；
[0015] 對(duì)所有所述注冊(cè)用戶的注冊(cè)心拍特征進(jìn)行聚類分析，得到N個(gè)類群;其中，N>1;
[0016] 將所述N個(gè)類群的模板庫(kù)中的心拍模板作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練分類器，得到所述類群 分類器。
[0017] 上述方法中，優(yōu)選的，所述對(duì)所有所述注冊(cè)用戶的注冊(cè)心拍特征進(jìn)行聚類分析，得 到N個(gè)類群，包括：
[0018] 計(jì)算所述注冊(cè)心拍特征中每個(gè)心拍特征與其余心拍特征的相關(guān)系數(shù)；
[0019] 對(duì)所述注冊(cè)心拍特征中相關(guān)系數(shù)不同的多個(gè)心拍特征進(jìn)行聚類分析，得到所述N 個(gè)類群。
[0020] 上述方法中，優(yōu)選的，所述確定與所述待識(shí)別心拍特征的相似度最大的所述心拍 模板對(duì)應(yīng)的用戶為所述待識(shí)別用戶，包括：
[0021] 比較最大的所述相似度與預(yù)設(shè)閾值的大?。?br>[0022] 當(dāng)所述最大的所述相似度大于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定所述相似度最大的所述心拍 模板對(duì)應(yīng)的用戶為所述待識(shí)別用戶；否則，提示所述待識(shí)別用戶不存在的消息。
[0023] 本發(fā)明還提供了一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別系統(tǒng)，包括：
[0024]待識(shí)別心拍特征提取單元，用于獲取待識(shí)別用戶的心電信號(hào)，并提取所述待識(shí)別 用戶的心電信號(hào)的待識(shí)別心拍特征；
[0025] 識(shí)別類群歸屬確定單元，用于利用預(yù)設(shè)類群分類器，對(duì)所述待識(shí)別心拍特征進(jìn)行 分類，確定所述待識(shí)別心拍特征所歸屬的類群;其中，每個(gè)所述類群對(duì)應(yīng)一個(gè)模板庫(kù)，所述 模板庫(kù)包括歸屬于所述類群的心拍模板，每個(gè)所述心拍模板對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶；
[0026] 身份識(shí)別單元，用于分別計(jì)算所述待識(shí)別心拍特征所歸屬的類群的模板庫(kù)中的心 拍模板與所述待識(shí)別心拍特征的相似度，確定與所述待識(shí)別心拍特征的相似度最大的所述 心拍模板對(duì)應(yīng)的用戶為所述待識(shí)別用戶。
[0027]上述系統(tǒng)中，優(yōu)選的，還包括：
[0028] 待添加心拍特征提取單元，用于獲取待添加用戶的心電信號(hào)，并提取所述待添加 用戶的心電信號(hào)的待添加心拍特征；
[0029] 添加類群歸屬確定單元，用于利用所述預(yù)設(shè)類群分類器，對(duì)所述待添加心拍特征 進(jìn)行分類，確定所述待添加心拍特征所歸屬的類群；
[0030] 心拍模板存儲(chǔ)單元，用于將所述待添加心拍特征作為所述待添加用戶的心拍模 板，存至所述待添加心拍特征所歸屬的類群的模板庫(kù)中。
[0031] 上述系統(tǒng)中，優(yōu)選的，還包括：
[0032] 注冊(cè)心拍特征提取單元，用于在利用所述預(yù)設(shè)類群分類器之前，獲取注冊(cè)用戶的 心電信號(hào)，并提取所述注冊(cè)用戶的心電信號(hào)的注冊(cè)心拍特征；
[0033]類群確定子單元，用于對(duì)所有所述注冊(cè)用戶的注冊(cè)心拍特征進(jìn)行聚類分析，得到N 個(gè)類群;其中，N>1;
[0034]類群分類器確定單元，用于將所述N個(gè)類群的模板庫(kù)中的心拍模板作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)， 訓(xùn)練分類器，得到所述類群分類器。
[0035] 上述系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述類群確定子單元包括：
[0036] 相關(guān)系數(shù)計(jì)算單元，用于計(jì)算所述注冊(cè)心拍特征中每個(gè)心拍特征與其余心拍特征 的相關(guān)系數(shù)；
[0037] 類群確定子單元，用于對(duì)所述注冊(cè)心拍特征中相關(guān)系數(shù)不同的多個(gè)心拍特征進(jìn)行 聚類分析，得到所述N個(gè)類群。
[0038] 上述系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述身份識(shí)別單元用于確定與所述待識(shí)別心拍特征的相似 度最大的所述心拍模板對(duì)應(yīng)的用戶為所述待識(shí)別用戶，包括：
[0039] 所述身份識(shí)別單元具體用于比較最大的所述相似度與預(yù)設(shè)閾值的大小；當(dāng)所述最 大的所述相似度大于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定所述相似度最大的所述心拍模板對(duì)應(yīng)的用戶為 所述待識(shí)別用戶；否則，提示所述待識(shí)別用戶不存在的消息。
[0040] 以上本發(fā)明提供的一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法及系統(tǒng)中，在提取所述待識(shí) 別用戶的心電信號(hào)的待識(shí)別心拍特征之后，利用在注冊(cè)時(shí)就訓(xùn)練好的預(yù)設(shè)類群分類器，對(duì) 所述待識(shí)別心拍特征進(jìn)行分類，確定所述待識(shí)別心拍特征所歸屬的類群;本發(fā)明中，每個(gè)類 群對(duì)應(yīng)一個(gè)模板庫(kù)，一個(gè)模板庫(kù)包括歸屬于該類群的心拍模板，將待識(shí)別心拍特征所歸屬 的類群的模板庫(kù)中的心拍模板與待識(shí)別心拍特征進(jìn)行比較，計(jì)算得到相似度，進(jìn)而確定與 所述待識(shí)別心拍特征的相似度最大的所述心拍模板對(duì)應(yīng)的用戶為所述待識(shí)別用戶。由于待 識(shí)別心拍特征所歸屬的類群的模板庫(kù)中的心拍模板只是眾多類群的模板庫(kù)中的心拍模板 中的一部分，計(jì)算量小，識(shí)別速度快，所以本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中每次身份識(shí)別時(shí)需 要將待識(shí)別心拍特征與總模板庫(kù)中所有心拍模板進(jìn)行比較的缺點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能夠建立大規(guī) 模的身份識(shí)別系統(tǒng)的目的。
【附圖說明】
[0041] 為了更清楚地說明本發(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，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0042] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法的流程圖；
[0043] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種建立類群分類器的方法流程圖；
[0044] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種添加用戶的方法流程圖；
[0045] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 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?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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。
[0047] 本發(fā)明的核心是提供一種基于心電信號(hào)的身份識(shí)別方法及系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù) 中每次