[發明專利]基于心電信號動力學特征的身份識別方法、系統及介質

在審

• 申請號: 202011135341.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112370065A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 董訓德;王聰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61B5/318
• 分類號: A61B5/318;A61B5/346;A61B5/117;G06K9/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

1.一種基于心電信號動力學特征的身份識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取待識別個體的心電信號，對所述心電信號進行預處理；

根據經過預處理的所述心電信號提取多個第一QRS波；

將所述第一QRS波和QRS波模式庫進行比對，根據比對結果獲取待識別個體的身份信息。

2.根據權利要求1所述的一種基于心電信號動力學特征的身份識別方法，其特征在于，所述對所述心電信號進行預處理，包括：

采用帶通濾波器對所述心電信號進行濾波；

采用微分濾波器對所述心電信號進行濾波，以突出QRS波；

對經過濾波的所述心電信號進行平方處理，以及采用平均法進行去噪。

3.根據權利要求1所述的一種基于心電信號動力學特征的身份識別方法，其特征在于，所述身份識別方法還包括構建QRS波模式庫的步驟，具體為：

獲取身份信息和心電信號，對所述心電信號進行預處理；

根據經過預處理的所述心電信號提取多個第二QRS波；

對經過預處理的所述心電信號進行內在動力學特征提取，獲得第二QRS波動力學特征；

將所述第二QRS波動力學特征與所述身份信息進行綁定存儲。

4.根據權利要求3所述的一種基于心電信號動力學特征的身份識別方法，其特征在于，所述對經過預處理的所述心電信號進行內在動力學特征提取，獲得第二QRS波動力學特征，包括：

在所述預處理心電信號的基礎上，采用Pan-Tompkins算法獲取所述心電信號的R波；

獲取R波左右兩邊預設時間段內的部分作為第二QRS波；

對經過預處理的所述心電信號進行動力學建模，獲得所述心電信號的動力學表達式；

基于所述第二QRS波相應位置獲取所述第二QRS波動力學特征。

5.根據權利要求4所述的一種基于心電信號動力學特征的身份識別方法，其特征在于，所述心電信號的動力學表達式為：

所述第二QRS波的動力學表達式為：

其中，mean是算術平均,[t_l,t_r]是權值收斂后的一段時間，∈_i是近似誤差，k_Q是第二QRS波的起點，k_S是第二QRS波的終點。

6.根據權利要求3所述的一種基于心電信號動力學特征的身份識別方法，其特征在于，所述將所述第一QRS波和QRS波模式庫進行比對，根據比對結果獲取待識別個體的身份信息，包括：

根據所述第一QRS波和所述QRS波模式庫中的第二QRS波動力學特征構建一組狀態估計器；

根據所述狀態估計器獲取誤差系統，根據所述誤差系統計算所述第一QRS波與第二QRS波的比對誤差；

根據比對誤差獲取對應的第二QRS波的身份信息，作為待識別個體的身份信息。

7.根據權利要求6所述的一種基于心電信號動力學特征的身份識別方法，其特征在于，所述狀態估計器的表達式為：

所述誤差系統的表達式為：

其中，為存儲在QRS波模式庫中第k個QRS波的建模結果，B＝diag{b₁,…,b_n}是一個對角矩陣，b_i0(i＝1,…,n)是設計參數。

8.根據權利要求6所述的一種基于心電信號動力學特征的身份識別方法，其特征在于，所述根據比對誤差獲取對應的第二QRS波的身份信息，作為待識別個體的身份信息，包括：

根據比對誤差獲取最小比對誤差對應的第二QRS波；

若多個第一QRS波的最小比對誤差均對應同一類第二QRS波，則獲取對應的第二QRS波的身份信息，作為待識別個體的身份信息；

若多個第一QRS波的最小比對誤差對應兩類或兩類以上第二QRS波，則采用投票策略獲取對應的第二QRS波的身份信息，作為待識別個體的身份信息。