[發明專利]一種基于隱私保護的心電圖識別的方法

有效

• 申請號: 201410199652.2
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103955677B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 華景煜;葛鑫;管紹朋;仲盛
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;H04L29/06;G06F21/32;A61B5/0452
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 李玉平

1.一種基于隱私保護的心電圖識別的方法，其特征在于，包括如下步驟：

首先在客戶端將ECG數據進行打亂，打亂的方法是將從用戶測量得到的心電圖信號中提取出來的含有n個元素的特征向量A乘上一個n×n的隨機矩陣matrix，見等式2：

這里matrix(記為M)中的元素值是n*n個相互獨立的隨機數；

然后，將轉換得到的向量A’而不是原始的A作為用戶的特征向量上傳到服務器數據庫中，用于身份識別階段對該用戶的識別；

服務器使用歐幾里得距離、互相關方法通過衡量用戶Alice的特征向量A與用戶Bob的特征向量B的相似性進行判斷，其中，歐幾里得距離簡稱ED，互相關簡稱CC；

如果定義p＝{p₁,p₂...p_n}，q＝{q₁,q₂...q_n}，那么p，q之間的歐幾里得距離就是等式3所示；

求得A，B之間的ED值，由于ED值越小代表著兩者間越相像，確定閾值t_ED，當A，B之間的ED值小于t_ED時，身份匹配；否則身份識別失敗；

互相關方法是一種比較穩定的分析方法，它可以用來分析兩組ECG數據之間的相關性；兩組ECG數值X(i)和X'(i)之間的互相關性計算參見等式4；如果是同一個人的兩組ECG數據，那么X(i)和X'(i)會非常接近，那么CC的計算結果就會非常接近1，因此兩組心電圖數據之間的CC值越接近1，它們的相似性越大；

求得A，B之間的CC值，CC值越接近1代表兩者之間的相關性越大，越相像，所以確定一個閾值區域[t_CC1,t_CC2],當求得的A，B間的CC值在此閾值空間內時，身份匹配；否則身份識別失敗；

在訓練階段，讓每一個用戶引入m個隨機矩陣來分別對原有ECG數據進行打亂操作，這樣將得到m組ECG特征向量，記作A1，A2……Am，將所有這些 ECG特征向量存儲在服務器端的數據庫上；在身份識別階段，用戶同樣使用與其對應的m個隨機矩陣來對原有的ECG數據分別進行打亂操作，這樣會在客戶端得到m組ECG特征向量，記作B1，B2……Bm；將客戶端測得的m組ECG特征向量上傳到服務器端，就可以求出m組ED和CC值，根據上文提到的歐幾里得距離以及互相關方法分別設置的閾值t_ED和閾值區間[t_CC1,t_CC2]；對于采用ED方法時，當m組ED值中有k_ED組小于t_ED時，就可以確定身份匹配，否則不匹配；對于使用CC方法，當m組CC值中有k_CC組在區間[t_CC1,t_CC2]時，就可以確定身份匹配，否則不匹配。