在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技信息迅速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì),傳統(tǒng)的身份驗(yàn)證方式無法滿足人類對(duì)安全的日益增長(zhǎng)的需求。生物特征識(shí)別技術(shù)很好的解決了這一難題,雖然現(xiàn)在很多生物特征識(shí)別技術(shù)(如指紋、語(yǔ)音、人臉識(shí)別等)在安防監(jiān)控、金融安全、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但它們也存在偽造的安全隱患。本文研究了一種動(dòng)態(tài)的生物特征識(shí)別技術(shù)——心電信號(hào),其活體性、高防偽性等優(yōu)勢(shì)得到了生物特征識(shí)別領(lǐng)域的廣泛關(guān)注,因此,將心電信號(hào)用于身份識(shí)別可以作為對(duì)現(xiàn)有生物特征識(shí)別技術(shù)的一個(gè)很好的補(bǔ)充。近十年來,Wang等人在動(dòng)態(tài)模式識(shí)別領(lǐng)域展開了多個(gè)創(chuàng)新性的研究,并提出一種機(jī)器學(xué)習(xí)新理論——確定學(xué)習(xí)理論。它是一種利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)動(dòng)態(tài)未知環(huán)境下知識(shí)獲取、表達(dá)、存儲(chǔ)和再利用的理論,能夠?qū)χ芷凇㈩愔芷谏踔粱煦畿壽E的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)局部準(zhǔn)確的辨識(shí),并以時(shí)不變的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值來存儲(chǔ)學(xué)習(xí)到的動(dòng)態(tài)知識(shí)。基于確定學(xué)習(xí)理論,本文提出一種動(dòng)態(tài)心電身份識(shí)別框架。主要研究成果如下:1)心電數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理。本文以愛康采集盒為硬件基礎(chǔ),編寫上位機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)的采集,并研究了一種用于原始心電信號(hào)的中值濾波和小波濾波方法,有效地將干擾噪聲去除,為后續(xù)的識(shí)別提供重要的保障。2)心臟動(dòng)力學(xué)特征的提取以及身份識(shí)別。心電信號(hào)的時(shí)、頻域特征是有限的,不夠全面反映心電模式的動(dòng)態(tài)特性。本文首先將標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)ECG數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為3維VCG數(shù)據(jù),它們之間的轉(zhuǎn)換不會(huì)丟失與心臟動(dòng)力學(xué)有關(guān)的信息內(nèi)容,在訓(xùn)練階段,通過確定學(xué)習(xí)機(jī)制,利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精確地提取VCG信號(hào)的心臟動(dòng)力學(xué)特征,并以時(shí)不變的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值存儲(chǔ),使用提取的動(dòng)力學(xué)特征構(gòu)造估計(jì)器組以表示訓(xùn)練的心電模式。在識(shí)別階段,將待測(cè)試模式與該動(dòng)態(tài)估計(jì)器的所有模式進(jìn)行比較,就可以得到一組用于衡量待識(shí)別模式和訓(xùn)練模式之間相似度的范數(shù)形式的殘差,根據(jù)最小殘差原則,就可以快速識(shí)別待測(cè)試模式。最后本文通過自行采集的心電數(shù)據(jù)和PTB數(shù)據(jù)庫(kù)的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn),并采用四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)驗(yàn)證了該方法的有效性和可行性。3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于MATLAB GUI的心電身份識(shí)別系統(tǒng)。主要包括數(shù)據(jù)采集、心電模式訓(xùn)練、心電識(shí)別三個(gè)部分,為本文的研究和實(shí)驗(yàn)分析提供了有效的工具平臺(tái)。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN911.7;TP183
【部分圖文】：

就能夠進(jìn)一步提高身份識(shí)別的安全性和可靠性。因此對(duì)這種技術(shù)。信號(hào)用于身份識(shí)別的可行性分析理論意義上來說，一種生物特征（包括行為特征和生理特征）只用于身份辨識(shí)[9]：Universality）：即指此特征是為每個(gè)個(gè)體都具有的；Uniqueness）：即指每個(gè)個(gè)體的此生物特征均是互不相同的，也備獨(dú)特性。Stability）：即指此生物特征對(duì)于某種匹配規(guī)則來說是不變的，不素的改變而發(fā)生改變，至少在一段很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持有穩(wěn)定性（Collectability）：即指該生物特征是可以通過采集設(shè)備定量測(cè)

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)（RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，于 1988 年由 J.Moody 和 C.Dark 提出其屬于前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類型，它能夠以任意精度逼近任意連續(xù)問題。網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與多層前向網(wǎng)絡(luò)類似，它是一種三層前向網(wǎng)絡(luò)。第二層為隱含層，隱單元數(shù)視所描述問題的需要而定，隱單函數(shù)，它是對(duì)中心點(diǎn)徑向?qū)ΨQ且衰減的非負(fù)非線性函數(shù)；第三的作用作出響應(yīng)。由它們構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如圖 2層空間的變換是非線性的，而從隱含層空間到輸出層空間變

圖 3-1 PTB 數(shù)據(jù)庫(kù) patient104 的 I 導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)圖3) 290 名志愿者中，其中男性有 209 位，女性有 81 位，他們的年齡范圍均在到 87 歲之間，平均年齡為 57.2 歲。在采集過程中有，有 14 名男性志愿者和 1 名女愿者的年齡沒有被記錄，男性的平均年齡是 55.5 歲，女性的平均年齡是 61.6 歲。4) 該數(shù)據(jù)庫(kù)的 ECG 數(shù)據(jù)是在輸入電壓大約 16Mv、補(bǔ)償偏移電壓大約 300Mv 的下根據(jù)每條通道 1000 赫茲的采樣頻率進(jìn)行采集的，以 16bit 的精度進(jìn)行量化，每個(gè)
【參考文獻(xiàn)】

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1 盧陽(yáng);鮑淑娣;劉小東;傅永輝;;應(yīng)用于動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)的自動(dòng)身份識(shí)別系統(tǒng)[J];信息網(wǎng)絡(luò)安全;2013年12期

2 徐鈺;周嚴(yán);;竇房結(jié)電圖中P前波自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的研究[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2011年11期

3 楊向林;嚴(yán)洪;李延軍;魏莉;孫即祥;;基于小波分解和數(shù)據(jù)融合方法的ECG身份識(shí)別[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2009年04期

4 王聰;陳填銳;劉騰飛;;確定學(xué)習(xí)與基于數(shù)據(jù)的建模及控制[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2009年06期

5 陳添丁;郎燕峰;;單導(dǎo)程心電圖的身份識(shí)別[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2006年24期

6 景英娟,董育寧;生物特征識(shí)別技術(shù)綜述[J];桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2005年02期

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2 張嘉偉;心電圖形態(tài)特征的識(shí)別及其在分類中的作用研究[D];華東師范大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：2860001