【摘要】：隨著信息網(wǎng)絡(luò)化時代的到來,身份盜竊作為一個新詞出現(xiàn)在大眾視野中。身份盜竊是指非法獲取他人的帳號、密碼,例如社會保障識別號碼、駕駛執(zhí)照號碼或者信用卡號碼,以此來假冒別人,是一種犯罪行為。身份盜竊是嚴(yán)重事件,受害者要花數(shù)百美元和很長時間來修補他們的好名聲和信用紀(jì)錄。有受害者因此失去工作機會,或因不良信譽而不被允許為教育和住房貸款。在極少情況下,他們會因沒有犯過的罪行而被逮捕。鑒于此,社會需要一個有效的安全機制部署來打擊身份犯罪。傳統(tǒng)的生物特征識別方法,如指紋、虹膜、DNA、語音等,如今也面臨著被仿制、偽造的安全問題。因此,本文提出了實施一種新的生物特征識別技術(shù)—心電信號(Electrocardiogram, ECG),作為一種可行的解決上述問題的方案。 本文主要研究了采用ECG信號進(jìn)行身份識別的技術(shù)和方法,通過對個體的ECG信號的研究,以實現(xiàn)對個體的身份識別。在闡述了ECG信號的產(chǎn)生原理以及噪聲特點的基礎(chǔ)之上,首先利用巴特沃斯數(shù)字濾波器對ECG信號進(jìn)行預(yù)處理以消除噪聲,然后采用自相關(guān)變換(Autocorrelation, AC)的方法對ECG信號進(jìn)行特征提取,并對不同個體的AC系數(shù)的區(qū)分性能進(jìn)行評估和比較,對AC系數(shù)序列進(jìn)行降維后構(gòu)成特征向量,最后引入回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)(Echo State Network,ESN)對部分特征向量進(jìn)行訓(xùn)練,然后用訓(xùn)練好的回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)對測試集進(jìn)行測試,并與采用線性判別分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)和K近鄰法算法進(jìn)行分類的結(jié)果進(jìn)行比較和分析。 本文所做的工作如下： (1)總結(jié)了心電信號的產(chǎn)生原理和特征,并對ECG信號可用于身份識別做了可行性分析,對基于心電信號的身份識別的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 (2)對基于心電信號的身份識別的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做了分析和總結(jié),這些內(nèi)容對本文的研究具有指導(dǎo)和借鑒作用。 (3)提出了心電信號預(yù)處理的方法,包括心電信號的去噪和標(biāo)準(zhǔn)化ECG信號。首先利用巴特沃斯數(shù)字濾波器消除ECG信號中的噪聲和基線漂移,在此基礎(chǔ)上對ECG信號進(jìn)行重采樣,統(tǒng)一ECG信號的幅度增益,以標(biāo)準(zhǔn)化ECG信號。 (4)提出了基于ESN的心電信號識別算法；ESN方法最早用于時間序列的預(yù)測,在這里我們首次引入ESN方法用于ECG信號的身份識別。最后用公共心電數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和自行采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行ESN網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和測試集的識別,并對結(jié)果進(jìn)行分析。 本文的研究目的是找出一種安全性好、識別率高和魯棒性強的生物特征識別技術(shù)新途徑,為ECG信號身份識別技術(shù)的廣泛應(yīng)用和堅實的理論基礎(chǔ)支撐。圖27
【圖文】：

心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)

因托芬首次用弦線電流計加以描記，使測定技術(shù)規(guī)范化，，并用羅馬字母命名心電圖各波，此法經(jīng)過后人的改進(jìn)很快被應(yīng)用于臨床心臟病的診斷。如圖1-3所示正常的心電圖是由一系列波群組成的，各波段反映同階段的心電信號變化。其中：(1)P波：反映了右心房和左心房的順序除極化過程，幅值一般小r 300程，，持續(xù)時間小r 120ms,正常P波的頻率范圍通常低r 10-15Hzo(2)QRS波：心室被激活時產(chǎn)生的波群，它反映了心室肌除極過程中的電位變化，正常間隔0.08?0.12s。典型QRS波群由三個緊密相連的波組成：第一個是向下的Q波，Q波不一定總是出現(xiàn)。第二個是向h的R波，繼R波后向下的波是S波。QRS波群是廣義的代表心室肌的除極波
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2537166