基于PPG信号的相空间重构身份识别方法技术

本发明专利技术提出了一种基于PPG信号的相空间重构身份识别方法，包括以下步骤：步骤1）采集PPG信号；步骤2）对步骤1）获取的信号进行预处理；步骤3）提取步骤2）信号的优质波形；步骤4）采用互信息法求最佳延迟时间；步骤5）采用Cao方法求最小嵌入维数实现信号的相空间重构；步骤6）在相空间中寻找混沌吸引子；步骤7）根据吸引子形态特征提取特征点；步骤8）利用集成学习算法进行分类识别，本发明专利技术提高了身份识别的正确率和安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于PPG信号的相空间重构身份识别方法
本专利技术属于生理信号处理
，具体的说是一种基于PPG信号的相空间重构身份识别方法。
技术介绍
随着大数据与人工智能技术高速发展，人们对信息安全的要求越来越高。作为信息安全领域中鉴定用户身份识别的一种技术手段，人体生物特征识别技术已经成为学术界的重要研究课题。传统的鉴别方法如身份证、钥匙、数字组合密码等已不能满足人们的需求，这些方法存在易丢失、被盗取或忘记等缺点。相比于前面所述的传统方法，基于人脸、指纹、虹膜、和静脉等的生物识别方法具有不易丢失、独一无二等优点；也被广泛的应用于金融交易、计算机网路等领域。但是，这些方法如智能手机不能识别出长相相仿的双胞胎、伪造指纹膜等的问题而存在极大的安全隐患。为提高身份识别的可靠性和准确率，基于人体生理信号的生物识别技术被提出。当前应用较多的生理信号包括心电信号(ECG)和光电容积脉搏波信号(PPG)，本专利技术主要利用光电容积脉搏波信号实现身份识别。PPG信号是人体一种固有的生理特征信号，个体之间存在明显的差异且难以复制，信号易于采集和获取，将其应用于身本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PPG信号的相空间重构身份识别方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1)使用红外光作为入射光源，利用反射式检测方法获取脉搏波信号；/n步骤2)对步骤1)采集到的信号进行预处理，采用带通滤波和形态学滤波相结合的方法去除常见噪声；/n步骤3)对预处理后的信号进行检测特征点、并提取优质信号，以PPG信号相邻两个波谷间的距离为步长，连续2个波谷长为窗长，提取一个窗体的波形；然后进行判断，提取单个周期的优质信号，波形序列为x(1),x(2),...,x(N)；/n步骤4)对步骤3)中的优质信号相空间重构，采用互信息法求最佳延迟时间；/n步骤5)使用Cao法求最小嵌入维数：在Cao氏图中，E...

【技术特征摘要】
1.一种基于PPG信号的相空间重构身份识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)使用红外光作为入射光源，利用反射式检测方法获取脉搏波信号；
步骤2)对步骤1)采集到的信号进行预处理，采用带通滤波和形态学滤波相结合的方法去除常见噪声；
步骤3)对预处理后的信号进行检测特征点、并提取优质信号，以PPG信号相邻两个波谷间的距离为步长，连续2个波谷长为窗长，提取一个窗体的波形；然后进行判断，提取单个周期的优质信号，波形序列为x(1),x(2),...,x(N)；
步骤4)对步骤3)中的优质信号相空间重构，采用互信息法求最佳延迟时间；
步骤5)使用Cao法求最小嵌入维数：在Cao氏图中，E(1)和E(2)都在1附近稳定时，即得到了最小嵌入维数d，至此实现对PPG信号的相空间重构；
步骤6)对步骤4)和步骤5)中重构的高维相空间中寻找混沌吸引子；
步骤7)对步骤6)中找到的混沌吸引子提取特征点：根据重构出的混沌吸引子的形状，再利用已知样本分类信息，能够找到不同样本的混沌吸引子形状上的差异，从而提取出能够反映不同样本信息的特征，如果提取出的特征不明显，则返回步骤4)，直至找到能够明显反应样本特征的混沌吸引子；
步骤8)对步骤7)中提取的特征点采用集成学习算法对样本集和测试集进行学习训练，实现最终分类的目标。


2.根据权利要求1所述的一种基于PPG信号的相空间重构身份识别方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小惠，刘文文，薛毓楠，彭杰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32