[發明專利]基于字典學習和稀疏表示的心電信號身份識別方法和系統

有效

• 申請號: 201811324427.1
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109330584B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 楊公平;徐京笑;王奎奎;黃玉文;尹義龍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/0472;A61B5/117
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種基于字典學習和稀疏表示的心電信號身份識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

接收注冊心電信號集，基于每個注冊心電信號學習過完備字典；

采用所述過完備字典得到各注冊心電信號相應的稀疏表示；

若接收到待識別心電信號，基于所述字典得到所述待識別心電信號的稀疏表示；

基于待識別心電信號和各注冊心電信號的稀疏表示，進行身份識別；

接收到注冊心電信號或待識別心電信號后，均執行以下處理：

檢測心電信號的Q、R和S點作為基準點；

將R點作為心電信號的分割點，對所述分割點前后的信號進行采樣，得到單周期心電信號；

基于Q點和S點對單周期心電信號進行劃分，得到QRS波，QRS之前的波段和QRS之后的波段；

所述學習過完備字典包括：

分別基于注冊心電信號的QRS波，QRS之前的波段和QRS之后的波段進行過完備字典的學習：

其中，表示注冊心電信號波段對應的信號集，表示波段對應的過完備字典，表示注冊心電信號波段對應的稀疏表示，指代QRS波，QRS之前的波段或QRS之后的波段；

進行過完備字典和稀疏表示過程中，通過對劃分的波段單獨訓練一個子字典，使得字典更具有針對性，進行身份識別時，分別將注冊心電信號和待識別心電信號對應的三個波段的稀疏表示進行拼接，并賦予權重，得到注冊心電信號和待識別心電信號的加權稀疏表示。

2.如權利要求1所述的一種基于字典學習和稀疏表示的心電信號身份識別方法，其特征在于，所述得到所述待識別心電信號的稀疏表示包括：

其中，表示待識別心電信號波段對應的信號集，表示波段對應的過完備字典，表示待識別心電信號波段對應的稀疏表示，指代QRS波，QRS之前的波段或QRS之后的波段。

3.如權利要求1所述的一種基于字典學習和稀疏表示的心電信號身份識別方法，其特征在于，所述進行身份識別包括：

計算待識別心電信號和注冊心電信號的稀疏表示之間的距離；

將待識別心電信號判為與其距離最小的注冊心電信號所屬的類別。

4.如權利要求1所述的一種基于字典學習和稀疏表示的心電信號身份識別方法，其特征在于，所述方法還包括：若接收新添加的注冊心電信號，對所述新添加的注冊心電信號進行過完備字典的學習。

5.一種基于字典學習和稀疏表示的心電信號身份識別裝置，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-4任一項所述的基于字典學習和稀疏表示的心電信號身份識別方法。

6.一種身份識別系統，其特征在于，包括心電信號獲取裝置和如權利要求5所述的基于字典學習和稀疏表示的心電信號身份識別裝置；其中，所述心電信號獲取裝置采集注冊用戶或待識別身份用戶的心電信號并發送至所述基于字典學習和稀疏表示的心電信號身份識別裝置。