一种用于身份确认的手握式心电信号采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于身份确认的手握式心电信号采集系统，包括：用于从人手部采集心电信号的心电信号采集装置和用于进行心电信号处理的上位机，所述上位机外接有图像采集设备；其技术特点是：所述心电信号采集装置由心电信号采集器和心电信号处理器构成，所述心电信号采集器由一个用于供双手握持的有机玻璃管及粘贴在有机玻璃管外壁上的三个织物电极构成，所述三个织物电极分别与所述心电信号处理器上的织物电极接口相连接。本实用新型专利技术从手部采集的心电信号方式，改变了传统的在从胸部贴电极或者手腕上脚腕上夹电极的心电信号采集方式，更加方便，便捷，而且采用织物电极提高了心电信号采集的准确性、稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于生物信息识别
，尤其是一种用于身份确认的手握式心电?目号米集系统。
技术介绍
生物特征识别技术凭借着其不会被遗忘或者忘记的特点，受到越来越多的研宄者关注。像虹膜技术、DNA技术、人脸识别技术等在商业活动、信息安全等领域被广泛的应用。自从ECG被发现，就一直被应用在心脏病诊断和心电监护中，直到研宄人员用ECG区分了两个个体，关于ECG进行身份识别技术就逐渐开展起来。ECG作为一种活体信号，因为其易采集、不容易被复制窃取、计算量小、易压缩的优点在生物信息领域中逐渐占有优势。身份确认技术是生物特征技术其中的一个研宄方向，基于ECG身份确认技术也逐渐被重视起来。据统计实验的数据大多来自ΜΙ?ΛΒΙΤ、PTB等标准数据库，而且取得了很高的正确率。steven用线性判别式进行了身份识别，取得了 100%的结果。陈添丁用遗传算法和粒子群优化模型参数，将参数将神经网络识别达到了 96%的正确率。有的学者还运用了基于神经网络、改进神经网络、欧式距离、支持向量等分类方法并取得了很高的准确率。ΜΙ?ΛΒΙΤ等标准数据库采用十二导联的采集方式采集数据，不仅采集不方便，而且用这些数据进行实验，实验结果应用到现实未必可靠。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、采集的心电信号噪声小、准确率高，心电信号采集速度快，硬件成本低且使用方便的用于身份确认的手握式心电信号采集系统。本技术解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的:一种用于身份确认的手握式心电信号采集系统，包括:用于从人手部采集心电信号的心电信号采集装置和用于进行心电信号处理的上位机，所述上位机外接有图像采集设备，所述心电信号采集装置由心电信号采集器和心电信号处理器构成，所述心电信号采集器由一个用于供双手握持的有机玻璃管及粘贴在有机玻璃管外壁上的三个织物电极构成，所述三个织物电极分别与所述心电信号处理器上的织物电极接口相连接。而且，所述心电信号采集装置采用蓝牙传输方式与上位机进行通信。而且，所述心电信号处理器由机壳及其内部控制电路构成；所述内部控制电路包括:心电信号去噪模块、AD转换模块、内置电源模块的MCU嵌入式平台、蓝牙传输模块；所述心电信号去噪模块与设置在机壳上的织物电极接口相连接，该心电信号去噪模块的输出端与AD转换模块的输入端相连接，所述AD转换模块的输出端与内置电源模块的MCU嵌入式平台的输入端相连接，所述内置电源模块的MCU嵌入式平台的输出端与蓝牙传输模块相连接。而且，所述内部控制电路还包括:存储模块、LCD显示模块和按键模块，所述存储模块、LCD显示模块以及按键模块分别与内置电源模块的MCU嵌入式平台相连接；所述LCD显示模块与机壳上设置的LCD显示屏相连接，所述按键模块与机壳上设置的控制按键相连接。而且，所述心电信号去噪模块包括:依次连接的前置放大电路、低通滤波和带阻滤波电路；所述前置放大电路与织物电极接口相连接，带阻滤波电路的输出端与AD转换模块相连接。而且，所述AD转换模块包括依次连接的放大器和AD转换器，所述放大器的输入端与带阻滤波电路的输出端相连接，所述AD转换输出端与内置电源模块的MCU嵌入式平台的输入端相连接。而且，所述带阻滤波电路为50HZ带阻滤波电路。本技术的优点和积极效果是:1、本技术的心电信号采集器由一个用于供双手握持的有机玻璃管及粘贴在有机玻璃管外壁上的三个织物电极构成，其中两个电极是用于从手部测量心电信号，第三个电极用于产生较高的共模抑制比，使采集到的心电信号噪声小，这种从手部采集的心电信号方式，改变了传统的在从胸部贴电极或者手腕上脚腕上夹电极的心电信号采集方式，更加方便，便捷，而且采集的信号质量也非常稳定。2、本技术采用舒适的织物电极，该织物采用镀银涤纶材料作为导电媒介，镀银涤纶材料对皮肤的刺激较小，而且自身的阻抗低，具有较好的传导能力，该织物电极比一次性电极更加舒适，在长时间的使用中也不会影响信号质量。采用该织物电极有利于提高心电信号采集的准确性、稳定性；采集的心电信号符合医学意义，为身份确认实验积累了大量数据。3、本技术只需被测者双手握紧粘有织物电极的用于从手部采集心电信号的有机玻璃管，被测者心电信号就可以从心电信号采集设备通过蓝牙上传到上位机。由上位机对上传的心电信号进行处理，生成用于身份确认的模板并储存入上位机的模板库中；当需身份确认时，再由上位机对被测者上传的心电信号进行处理和身份确认。整个心电信号的采集和身份确认过程仅用十几秒完成，为ECG身份确认技术在实际应用中提供了一种简单快捷的方式。【附图说明】图1是本技术的系统连接示意图；图2是心电信号采集装置的结构示意图；图3是心电信号处理器的内部控制电路方框图；图4为MCU嵌入式平台所采用的STM32芯片引脚图；图5为AD转换模块所采用的ADS1298芯片引脚图；图6为低通滤波及放大电路部分的电路图；图7为50HZ带阻滤波电路部分的电路图；图8为IXD显示模块部分的电路图；图9为蓝牙模块的电路图；图10为存储模块的电路图；图11为本技术中模版生成部分的处理流程图。图12为本技术中身份确认部分的处理流程图。图13为本技术手握式的单个波形与十二导联的逐个导联的波形的对比图a图14为本技术手握式的单个波形与十二导联的逐个导联的波形的对比图b图15为本技术手握式的单个波形与十二导联的逐个导联的波形的对比图c【具体实施方式】以下结合附图对本技术实施例做进一步详述。一种用于身份确认的手握式心电信号采集系统，如图1所示，包括:用于从人手部采集心电信号的心电信号采集装置和用于进行心电信号确认的上位机，所述心电信号采集装置采用蓝牙传输的方式与上位机进行通信。所述上位机还外接有图像采集设备，在本实施例中，该图像采集设备为一个与上位机相连接的摄像头，用于采集被测者的头像。如图2所示，所述心电信号采集装置由心电信号采集器和心电信号处理器构成。该心电信号采集器是一个用于供双手握持的有机玻璃管，所述有机玻璃管外壁上粘接有三个织物电极，所述三个织物电极分别通过三条连接线与所述心电信号处理器上的织物电极接口相连接。其中两个织物电极为输入电极，其作用是测量左右两手的电位，而所需采集的心电信号是这两个织物电极所测电位的电位差；因为心电信号非常微弱，为了产生较高的共模抑制比，降低共模干扰电压，在有机玻璃管外壁上增设了第三个织物电极(右腿驱动电极)，该织物电极为输出电极。该心电信号采集器的作用是从手部采集被测者的心电信号并传输至心电信号处理器进行处理。所述心电信号处理器由机壳及其内部控制电路当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于身份确认的手握式心电信号采集系统，包括：用于从人手部采集心电信号的心电信号采集装置和用于进行心电信号处理的上位机，所述上位机外接有图像采集设备，其特征在于：所述心电信号采集装置由心电信号采集器和心电信号处理器构成，所述心电信号采集器由一个用于供双手握持的有机玻璃管及粘贴在有机玻璃管外壁上的三个织物电极构成，所述三个织物电极分别与所述心电信号处理器上的织物电极接口相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑刚，王以沙，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：新型
国别省市：天津;12