[發(fā)明專利]一種基于核的有界判別分析的心電身份識別方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112472105B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設計）人: 楊公平;朱桂萍;孫啟玉;李紅超;張永忠
• 申請（專利權）人: 山東大學;山東鋒士信息技術有限公司
• 主分類號: A61B5/346
• 分類號: A61B5/346;A61B5/352;A61B5/366;A61B5/353;A61B5/355;A61B5/117;G06K9/62
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種基于核的有界判別分析的心電身份識別方法，其特征在于，包括：獲取心電信號并提取單周期的心拍信號；

通過核函數(shù)將心拍隱式地投影到高維空間，在高維空間中使用有界判別分析將心拍信號映射到低維子空間，提取單周期的心拍信號的低維特征；所述提取單周期的心拍信號的低維特征的過程為：

通過核函數(shù)計算的距離，在高維空間中，尋找同一用戶的任一心拍的設定數(shù)量來自同類的近鄰心拍，建立近鄰圖；尋找同一用戶的任一心拍的設定數(shù)量來自不同類的近鄰心拍，建立懲罰圖；

借助近鄰圖和懲罰圖，基于核的有界判別分析方法求解一個能同時保持類內和類間鄰域關系的低維子空間；

基于歐式距離從模板數(shù)據(jù)庫中尋找最相似的模板，輸出最相似的模板對應的用戶為待識別用戶；所述模板數(shù)據(jù)庫中存儲有單周期的心拍信號模板及其對應用戶。

2.如權利要求1所述的基于核的有界判別分析的心電身份識別方法，其特征在于，獲取心電信號之前，使用四階帶通巴特沃斯濾波器消除原始心電信號的噪聲。

3.如權利要求2所述的基于核的有界判別分析的心電身份識別方法，其特征在于，四階帶通巴特沃斯濾波器的截止頻率為1-40Hz。

4.如權利要求1所述的基于核的有界判別分析的心電身份識別方法，其特征在于，基于R波頂點選取左右兩側指定長度的信號，得到一個單周期的心拍信號。

5.如權利要求4所述的基于核的有界判別分析的心電身份識別方法，其特征在于，以Pan-Tompkins算法檢測到的R波頂點位置為基準，根據(jù)心電信號的采樣頻率向前向后各取一定數(shù)目的點構成一個心拍。

6.如權利要求1所述的基于核的有界判別分析的心電身份識別方法，其特征在于，還包括：對每條心電信號分割出的多個心拍，計算出平均心拍，通過平均值閾值法篩除與平均心拍距離過大的心拍。

7.一種基于核的有界判別分析的心電身份識別系統(tǒng)，其特征在于，包括：

信號獲取模塊，其用于獲取心電信號并提取單周期的心拍信號；

特征提取模塊，其通過核函數(shù)將心拍隱式地投影到高維空間，在高維空間中使用有界判別分析將心拍信號映射到低維子空間，提取單周期的心拍信號的低維特征；所述提取單周期的心拍信號的低維特征的過程為：

通過核函數(shù)計算的距離，在高維空間中，尋找同一用戶的任一心拍的設定數(shù)量來自同類的近鄰心拍，建立近鄰圖；尋找同一用戶的任一心拍的設定數(shù)量來自不同類的近鄰心拍，建立一個懲罰圖；

借助近鄰圖和懲罰圖，基于核的有界判別分析方法求解一個能同時保持類內和類間鄰域關系的低維子空間；

身份識別模塊，其基于歐式距離從模板數(shù)據(jù)庫中尋找最相似的模板，輸出最相似的模板對應的用戶為待識別用戶；所述模板數(shù)據(jù)庫中存儲有單周期的心拍信號模板及其對應用戶。

8.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權利要求1-6中任一項所述的基于核的有界判別分析的心電身份識別方法中的步驟。

9.一種計算機設備，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(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權利要求1-6中任一項所述的基于核的有界判別分析的心電身份識別方法中的步驟。