[发明专利]基于心电信号的身份认证/识别方法及设备

说明书

本发明提供了一种基于心电信号的身份认证/识别方法及设备，该认证设备包括心电信号采集、预处理、心电质量评估、特征提取、最优特征模板评估、认证阈值训练和心电身份认证模块；该识别设备包括心电信号采集模块、预处理模块、特征提取模块、分类器训练模块和分类器识别模块。本发明使用心电信号进行生物特征认证/识别，保证了用户身份认证/识别的真实性，避免了现在的指纹等识别方式存在的冒充问题，并降低了虹膜识别等所需专业设备的成本，实现了活体生物认证/识别，安全性、效费比和便捷性都大幅提升。

技术领域

本发明涉及身份认证/识别领域，特别是涉及一种基于心电信号的身份认证/识别方法及设备。

背景技术

本项研究工作得到了中国国家自然科学基金资助(项目批准号：61571268)。

当今社会对于生物特征识别与认证的需求日益增长，各种使用生物特征进行身份识别/认证的方法层出不穷。

最常的身份识别/认证有以下几种方式：

1.指纹、掌纹

指纹和掌纹识别源远流长。指纹由于其具有终身不变性、唯一性和方便性，在相当长一段时间值几乎成为生物特征认证/识别的代名词。指纹是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线。纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分叉点，称为指纹的细节特征点(minutiae)。

2.虹膜

眼睛的结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了身份认证/识别的唯一性。因此，可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份认证/识别对象。

3.人脸

人脸认证/识别，特指利用分析比较的计算机技术。人脸认证/识别是一项热门的计算机技术研究领域，人脸追踪侦测，自动调整影像放大，夜间红外侦测，自动调整曝光强度；它属于生物特征识别，是对生物体(一般特指人)本身的生物特征来区分生物体个体。

除了以上识别/认证方式，还有声纹、步态、笔迹等方式。

现有的识别/认证方式大多存在不足，除了虹膜以外，其他都不是活体采集，都可以用一定的方式冒充。而虹膜识别需要专业设备，对技术要求比较高。所以，我们需要一种可以进行活体采集有对于设备要求较低的识别/认证方式。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供基于心电信号的身份认证/识别方法及设备，进行活体认证/识别，并降低对设备的要求，提高认证/识别的安全性和便捷性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于心电信号的身份认证方法，包括心电注册和心电认证，所述心电注册包括如下步骤：

S11.心电信号采集模块采集用户的心电信号；

S12.预处理模块对采集的心电信号进行预处理；

S13.心电质量评估模块评估预处理后的信号是否满足基于心电信号的身份认证算法，满足则进入下一步骤，不满足则重新采集心电信号；

S14.特征提取模块对预处理后的心电信号进行特征提取，生成特征模板；

S15.最优特征模板评估模块从生成的特征模板中选择和评估出心电最优特征模板；

S16.认证阈值训练模块从心电最优特征模板中获取最佳阈值，完成用户的心电注册；若注册失败则返回步骤S11进行重新注册；