[發明專利]一種遠程醫療系統中基于味覺誘發腦電信號的身份識別方法

有效

• 申請號: 202011343316.2
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112511313B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 黃海平;韓高榕;丁楚楚;楊健;吳憂;李琦;戴華;程偉
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;A61B5/00;G06F18/10;A61B5/369;H04L9/06;H04L9/08;H04L9/40;G06F18/213
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

一種遠程醫療系統中基于味覺誘發腦電信號的身份識別方法，首先進行用戶注冊階段：對初始腦電數據集進行預處理；利用逐點雙列相關系數法和關系系數選出用戶對應的最優電極通道、有效時間段和相應的每個通道上的最優特征，提取出腦電信號特征值進行編碼，利用用戶心電信號生成64位的DES加密算法密鑰，并對腦電信號特征值序列加密保存；進行用戶認證階段：醫療機構對此前用戶注冊時的腦電信號特征序列進行解密，通過對比用戶認證時的腦電信號特征序列，若兩者差值在規定閾值內，則認證通過。本方法克服認證憑證容易被遺忘和偽造等缺點；此外尤其適用于視聽覺均有障礙的人群，并且本方法對腦電信號特征進行了編碼加密保存，防止了入侵者的破壞，使身份識別更加可靠。

技術領域

本發明屬于機器學習和信息安全交叉領域，具體涉及一種遠程醫療系統中基于味覺誘發腦電信號的身份識別方法。

背景技術

如何安全可靠對人的身份進行識別認證，一直都是一個十分重要的問題。一些傳統的身份識別和個體認證方法有：密碼、PINs和射頻卡，但上述這些方法各有缺點：密碼容易被遺忘，PINs和射頻卡則會被偷竊或者遺失，這些方法難以適應于安全系數要求很高的系統中，但自己的固有特征是絕不會被遺忘或丟失的，例如：人臉、虹膜、指紋、聲音、腦電波等。因此，需要有一種基于人體固有特征的安全檢測方法，來更加方便而安全的實現個體身份識別。

個體的生物特征用于身份鑒別原則上需要滿足以下條件：(1)普適性，保證每位用戶都能通過認證；(2)獨特性，對某個用戶的認證特征是特殊的，獨一無二的；(3)可收集性，認證特征可以迅速的被收集；(4)穩定性，認證特征始終是一致的。

由于任何人都不可能模仿他人的思維狀態，而且主體在不同的思維狀態(例如被脅迫、緊張、恐懼等)或不同的外界刺激下，大腦皮層產生的腦電信號與其在正常狀態下的腦電信號有著很大差異。因此利用腦電信號所具有的隱蔽性、不可竊取性、不可仿制性、不可脅迫性以及必須活體等獨特的優勢，將其作為新的生物特征模態用于身份識別中，就可以彌補目前各種生物特征識別系統在活體檢測、被脅迫侵入等方面的不足。

發明內容

針對遠程醫療系統中用戶身份識別存在的安全隱患，提出了一種基于味覺誘發腦電信號的身份識別方法，用腦電信號來進行身份識別的目的是克服認證憑證容易被遺忘和偽造等缺點；此外，本身份識別方法尤其適用于視聽覺均有障礙的人群；并且本方法對腦電信號特征進行了編碼加密保存，防止了入侵者的破壞，使身份識別更加可靠。

一種遠程醫療系統中基于味覺誘發腦電信號的身份識別方法，包括如下步驟：

步驟1，首先進行用戶注冊階段；醫療機構采集用戶在味覺刺激后的腦電數據和心電數據，獲得初始腦電數據集；

步驟2，對初始腦電數據集進行預處理；從腦電實際觀測信號中去除噪聲信號，獲得去噪的腦電信號，通過信號片段截取、低通濾波和EEGLAB中FastICA組件對數據進行處理，獲得預處理數據集D；

步驟3，利用逐點雙列相關系數法和關系系數選出用戶對應的最優電極通道、有效時間段和相應的每個通道上的最優特征，提取出腦電信號特征值進行編碼，利用用戶心電信號生成64位的DES加密算法密鑰，并對腦電信號特征值序列加密保存；

步驟4，進行用戶認證階段；醫療機構通過獲得用戶在家利用味覺刺激產生的腦電信號，對其進行預處理和特征提取，獲得相應的用戶認證時的腦電信號特征，并對其進行編碼；

步驟5，醫療機構對此前用戶注冊時的腦電信號特征序列進行解密，通過對比用戶認證時的腦電信號特征序列，若兩者差值在規定閾值內，則認證通過。

進一步地，步驟1中的味覺刺激源，選擇電脈沖刺激人舌和自主品嘗的方式來形成用戶注冊時刺激源和用戶認證時刺激源。