[發明專利]一種遠距離激光活體識別方法

有效

• 申請號: 202011596944.1
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112861607B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張華君;張紫龍;蘭子檸;周子鳴;李盛;張達;李康偉;劉青
• 申請（專利權）人: 湖北航天飛行器研究所
• 主分類號: G06V40/40
• 分類號: G06V40/40;A61B5/024;G06V10/764;G06V10/77;G06V10/762
• 代理公司: 武漢智匯為專利代理事務所(普通合伙) 42235
• 代理人: 樊黎

1.一種遠距離激光活體識別方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、心跳數據采集及處理設備、測量設備和顯控設備上電和系統初始化，通過測量設備的成像設備監測視野中是否存在待識別活體目標，若存在進入步驟S2，若沒有繼續監測；

S2、所述成像設備將活體的圖像信息回傳至顯控設備，顯控設備控制測量設備的激光測振儀瞄準活體目標，瞄準持續時間T，獲得目標完整的心跳樣本數據，并發送至心跳數據采集及處理設備；

S3、心跳數據采集及處理設備將目標的心跳樣本數據進行處理并與樣本庫數據進行比對，若比對成功，則通過顯控設備顯示目標的身份信息，若比對失敗，則通過顯控設備發出提示；

步驟S1中，所述測量設備還包括用于調整成像設備和激光測振儀方位的云臺，所述成像設備和激光測振儀安裝于云臺上；

所述心跳數據采集及處理設備包括數據采集模塊、濾波與特征提取功能模塊、樣本匹配功能模塊、心跳樣本庫功能模塊和顯示模塊，

所述數據采集模塊用于將激光測振儀接收的心振信號模擬量轉換為數字量；

所述濾波與特征提取功能模塊用于接收心振信號數字量，同時通過濾波、峰值檢測、時域剪切分段、對齊與自動增益控制產生等長度的心振樣本序列；

所述樣本匹配功能模塊用于將采集的樣本特征向量與心跳樣本庫的樣本特征向量進行匹配；

所述心跳樣本庫功能模塊用于存儲已采集到的活體目標心跳樣本數據，同時關聯相關目標的身份信息；

所述顯示模塊用于顯示激光測振儀回傳的圖像信號，和活體目標心跳數據與樣本庫的匹配結果；

所述濾波與特征提取功能模塊產生等長度的心振樣本序列的具體步驟如下：

a)首先采用高階巴特沃斯帶通濾波器濾除高頻噪聲和基底漂移噪聲，通帶頻點f_p1-f_p2的范圍在0.4-20Hz之間；

b)對信號進行小波變換進一步濾除噪聲，采用自適應閾值調整小波系數，然后進行逆變換，變換階數≤5；

c)以典型峰峰值點間隔時間為標準進行均勻剪切，獲得等長的心跳樣本序列集合；

d)對所有序列進行自動增益控制，確保所有序列的最大幅值在限定區間內；

e)采用K-means方法計算序列集合的質心，K＝1，計算質心與所有序列的歐式距離，剔除10％-30％距離較遠的異常序列，保留剩余序列；

f)采用主成分分析法取每個序列前20-30主成分分量作為樣本的特征向量；

所述樣本匹配功能模塊通過SVM分類器計算其類別屬性；

所述SVM分類器采用“一對一投票法”進行設計，即從樣本庫中任選2個體的特征向量進行配對，構造一個SVM二分類器，假設樣本庫中共有N個人的特征向量，則需構造N(N-1)/2個SVM二分類器，將待匹配樣本的特征向量輸入N(N-1)/2個分類器中，每個分類器輸出一個類別標示，得票最多且超過一定閾值Q的標示即為樣本的真實身份，否則可判定該樣本不存在于現有樣本庫中。

2.根據權利要求1所述的遠距離激光活體識別方法，其特征在于所述云臺為手動支架或伺服機構。

3.根據權利要求1所述的遠距離激光活體識別方法，其特征在于所述成像設備包括紅外和可見光鏡頭中的任一種。

4.根據權利要求1所述的遠距離激光活體識別方法，其特征在于步驟a完成后還包括

a1)然后設計FIR陷波器進一步濾除50Hz工頻干擾。

5.根據權利要求1所述的遠距離激光活體識別方法，其特征在于步驟S2中，瞄準持續時間T為10-30s。

6.根據權利要求1所述的遠距離激光活體識別方法，其特征在于所述身份信息包括姓名、年齡和職業。