[實用新型]一種用于身份識別的基于疊加模版的心電信號采集裝置

有效

• 申請號: 201320102417.X
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN203153746U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 鄭剛;李忠義
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: A61B5/117
• 分類號: A61B5/117
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術領域

本實用新型涉及生物信息識別領域，特別涉及一種基于心電圖的身份識別裝置。

背景技術

在信息安全領域中，新的生物信息特征的發現必然會引起多學科、多領域的廣泛關注，它與其它已有的生物信息的融合，也即多生物信息識別系統模型的泛化、應用的實現，都在為更高安全級別的領域要求提供了實現的可能性。ECG正是符合這一特征的生物信息。

由于ECG與心臟具有疾病特征的對應性，ECG在其誕生的百年中，不斷提高其診斷心臟疾病的可靠性，目前成為心臟病診斷的重要方法。近十年來，對ECG的研究拓展到生物信息領域，特別是生物信息識別領域。由于其本身具有“活”性，使得以ECG為“原料”加工的密碼，具備了其他生物識別信息（指紋、虹膜、掌紋、人臉……）所不具備的優勢，即ECG時時刻刻都在變化，不同人、同一人的ECG信號在不同時刻、不同采集環境、人的不同姿勢（靜止、運動、靜臥、站立等等……）等狀況下都會有不同程度的變化。ECG用于身份識別的生物信息需要具備兩個關鍵特征：

1.不同人的ECG是有差異的，這可以使得ECG可以成為出色的生物信息識別材料。

2.同一人的ECG具有非常強的共性，而且共性足以將同一人在不同狀態下獲得的有區別的ECG識別為一個人。

關于這兩方面的研究已有一些成果，但基本上是真對1中的情況。目前的研究提出并論證了不同人之間的心電信號的變化大部分源于心臟的幾何（geometrical）結構和電生理（physiological）信息。特別指出了心電圖具有“活性”，以及可以進行非主動采集等有別于其他用于身份識別的生物信息（指紋、虹膜、掌紋、人臉等）。并具體的提出了利用ECG的波形信息（關鍵點之間的時間距離、振幅、斜率等）作為ECG的信息特征，同時指出單導聯數據信息即可完成身份識別。

目前的研究集中于兩種方法

1.基于特征點的選擇方法，對心電圖中的特征進行挑選：

1)心率

2)特征點幅度（如：R、P、Q、S、T等）

3)特征點間期（RR、PR、QT、ST等）

4)連續信息（如HRV，心率變異率等）

2.基于心電的向量信息

例如一次心臟搏動的周期由n個采樣點來描述，然后以采樣點組成一維向量，通過智能算法（如，人工神經網絡、機器學習算法等）進行訓練，達到身份識別的目的。

本實用新型采用圖像的顏色疊加方法對基于心電圖的個人身份進行模版設計，用于身份識別。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可以方便采集心電數據并通過藍牙上傳至計算機的、用于身份識別的基于疊加模版的心電信號采集裝置。

本實用新型是采取以下技術方案實現的：

一種用于身份識別的基于疊加模版的心電信號采集裝置，該裝置由機殼及其內部的控制電路構成，在機殼上設置有與控制電路相連接的液晶顯示屏和按鍵，控制電路包括微處理器，以及分別與微處理器連接的信號檢測模塊、LCD顯示模塊、藍牙模塊和按鍵模塊，信號檢測模塊的輸入端與機殼上的電極接口相連接，信號檢測模塊的輸出端連接到微處理器的I/O端口，微處理器分別通過I/O端口與LCD顯示模塊、藍牙模塊和按鍵模塊相連接，LCD顯示模塊、按鍵模塊分別與機殼上的液晶顯示屏及按鍵相連接。

所述的信號檢測模塊包括依次連接的前置放大電路、低通濾波及放大電路和帶阻濾波電路，前置放大電路的輸入端與機殼上的電極接口相連接，帶阻濾波電路的輸出端與微處理器的I/O端口相連接。

所述的帶阻濾波電路為50HZ帶阻濾波電路。

所述的按鍵包括上下鍵、模式鍵、確認鍵、取消鍵及電源按鈕。

所述的微處理器采用的是AT91SAM7S64芯片，所述的LCD顯示模塊采用的是HTM12864模塊。

本實用新型的優點和積極效果：

本實用新型采集裝置能夠采集到穩定且噪聲很小的心電信號，并通過內嵌的藍牙模塊，將采集到的心電信號上傳到計算機，在模版生成部分對上傳的信號進行處理并構造用于身份識別的疊加模版，在識別部分對上傳的信號進行處理并進行身份識別。

附圖說明

圖1是本實用新型的外觀示意圖；

圖2是本實用新型的控制電路方框圖；

圖3為微處理器部分的電路圖；

圖4為低通濾波及放大電路部分的電路圖；

圖5為50HZ帶阻濾波電路部分的電路圖；

圖6為LCD顯示模塊部分的電路圖；