一种时频域互相关的身份辨认方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种时频域互相关的身份辨认方法及装置。本发明专利技术是两个阶段实现的；第一个阶段是录入目标对象的红外信息模型，将多次采集的目标对象信息分别与已录入的信息模型进行互相关计算；第二个阶段为采集接近对象的红外信号与已录入的信息模板进行时频域相关计算，将运算结果输入进已经训练好的支持向量机进行身份识别，并输出辨认结果。与现有技术相比，利用热释电红外传感器主动捕获接近对象肢体所辐射的红外信息，热释电信号作为识别源阻止了被模仿的可能，并且价格低、耗电少、灵敏度高。在对肢体红外信息和宏观全貌辨认的同时还能够在微观细节上进行辨认，方便快捷，且准确率高，实现了高安全系数的身份辨认。实现了高安全系数的身份辨认。实现了高安全系数的身份辨认。

【技术实现步骤摘要】
一种时频域互相关的身份辨认方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种身份辨认方法及装置，尤其是涉及一种时频域互相关的身份辨认方法及装置。

技术介绍

[0002]随着社会经济与科技的发展，信息安全越来越被重视，身份识别技术成为国内外各大高校和研究机构研究的热门内容，目前身份识别通常采用的方法是：采用视频图像设备或者指纹传感器识别。然而基于视频图像设备的识别技术有成本高、易模仿、受环境干扰大的缺陷；基于指纹传感器的识别技术虽然低成本，但指纹类生物特征不仅易模仿，而且由于指纹传感器采用接触式的信息采集方式会增加传播病菌的风险。相比以上两种识别方式，热释电红外传感器不仅具有非接触的特点，而且还具有成本低以及信息源不易被模仿的优势，目前已广泛应用于肢体识别领域，而在身份识别领域仍有待开发。
[0003]CN210244387公开了一种“人脸识别比对装置及门禁系统”，通过热释电传感器感知人体靠近，利用图像传感器采集图像信息，再对采集到的图像进行人脸识别。该方法依靠人脸图像进行身份识别，方法可靠，不需要与检测装置直接接触，但此设备受光线影响极易导致误判，且人脸信息易被模仿容易给使用者造成经济损失。
[0004]CN110516635 A公开了一种“人脸识别比对装置、门禁系统及方法”，通过红外热释电传感器探测人体的红外辐射，通过光敏传感器检测环境的亮度，若探测人体的红外辐射时所述环境的亮度低于设定亮度，则通过补光灯进行补光以使所述图像传感器可采集到符合质量要求的人脸图像信息；再利用所述人脸图像信息进行人脸识别，若人脸识别成功，则开启门锁。该方法依靠人脸图像识别身份，无需与检测装置直接接触，设备能够自动检测环境亮度进行光线调整，提高了识别的准确性，但是此设备成本高，且未能降低人脸信息被模仿的风险。
[0005]CN 211149551 U公开了一种“汽车智能通道用门禁系统”，其外壳体前端设有触控显示屏，触控显示屏上方安装有人脸识别摄像头和指纹识别芯片，外壳体下端设有人体红外热释电传感器，外壳体内腔设置控制电路板，结构原理简单，能够实现对指纹的快速识别，提高了汽车通道内门禁控制效率，但是其触控式结构不卫生存在传播病菌的风险，且指纹类生物特征作为识别源易被模仿。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种时频域互相关的身份辨认方法；
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种相一种时频域互相关的身份辨认方法的装置。
[0008]根据《现代汉语词典》第七版，2016年9月商务印书馆的解释：“辨认”具有“根据特点辨别，做出判断，以便找出或认定某一对象”的意思。本申请所述身份辨认方法中“辨”的任务由相关性识别去噪算法实现，即根据特点辨别；“认”的任务由支持向量机设计的分类
器承担，即做出判断以找出或认定某一对象。
[0009]本专利技术思想:本专利技术方法是通过两个阶段实现的；第一个阶段是录入目标对象的红外信息模型，将多次采集的目标对象信息分别与已录入的信息模型进行互相关计算，将得到时频域互相关系数矩阵作为特征向量对支持向量机(SVM)训练；第二个阶段为采集接近对象的红外信号与已录入的信息模板进行时频域相关计算，将运算结果输入进已经训练好的支持向量机(SVM)进行身份识别，并输出辨认结果。
[0010]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0011]一种时频域互相关身份辨认方法,包括：A、目标对象热释电信息模型录入和向量机训练，B、接近对象热释电信息采集和分类器的判别；
[0012]所述目标对象热释电信息模型录入和支持向量机训练包括：
[0013]a、目标对象手指进行多路信号采集；
[0014]b、对采集到的信号进行处理得到信息模型；
[0015]c、多次采集目标对象红外信息计算并做信息模型的时域互相关系数；
[0016]d、通过对功率谱进行主成分分析选取1
‑
20个的有效频点；
[0017]e、将时频域互相关系数作为特征向量输入分类器中进行训练；
[0018]所述接近对象热释电信息采集与分类器判别包括：
[0019]Ⅰ、接近对象热释电信息采集；
[0020]Ⅱ、对采集到的信号进行处理；
[0021]Ⅲ、接近对象信息与模板信息的时频域互相关系数计算；
[0022]Ⅳ、基于支持向量机设计的分类器进行判别。
[0023]一种时频域互相关身份辨认方法的装置，是由第X组热释电传感器阵列经第X组多路选择器、第X组调理电路与控制连接，第一组热释电传感器阵列经第一组多路选择器、第一组调理电路与控制模块连接，控制模块经驱动电路、继电器与解锁模块连接，控制器模块与存储器连接，电源模块分别与信息采集电路、控制器、驱动电路、继电器和解锁模块连接构成。
[0024]热释电传感器阵列，呈一端开口部分空心圆柱形，所述的部分空心是指圆柱的2/3为空心段，在空心段按圆心等角度分为四个纵向柱面，延柱面等间隔设有2个以上阵列式分布的圆形通孔，通孔直径Ф＞8mm，通孔间隔相同为12mm，圆柱长150mm，三分之二中空，直径为46mm，壁厚>1mm。各通孔间隔相同，方便热释探头的安装、调整和定位。
[0025]有益效果：与现有技术相比，本专利技术是利用热释电红外传感器主动捕获接近对象肢体所辐射的红外信息，热释电信号作为识别源降低了被模仿的可能性，并且价格低、耗电少、灵敏度高。在人体识别方面具有独特优势，同时互相关识别降噪算法与支持向量机相结合的身份辨认模式，在对肢体红外信息和宏观全貌辨认的同时还能够在微观细节上进行辨认，方便快捷，且准确率高，实现了高安全系数的身份辨认。用热释电传感器辨认身份装置结构简单，安装方便，其非接触式辨认减小了病菌传染的风险，
附图说明
[0026]图1一种时频域互相关的身份辨认方法流程图；
[0027]图2一种时频域互相关的身份辨认方法装置的电路结构框图；
[0028]图3一种时频域互相关的身份辨认方法装置的电路图；
[0029]图4为附图2中的热释电传感器阵列结构图；
[0030](a)热释电传感器阵列三维结构图
[0031](a
‑
1)热释电传感器阵列三维结构剖视图
[0032](b)热释电传感器阵列结构剖视图
[0033]图5不同人体的功率谱图；
[0034]图6支持向量机准确率图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0036]本专利技术方法包含两个阶段:第一个阶段是目标对象热释电信息模板的录入与支持向量机的训练；第二个阶段为接近对象热释电信息的采集与分类器的最终判别。其中：第一阶段主要工作是录入目标对象的红外信息模板，并多次采集目标对象的信息分别与已录入的信息模板进行互相关计算，将得到时频域互相关系数矩阵作为特征向量对支持向量机(SVM)进行训练；第二阶段主要工作为采集接近对象本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时频域互相关身份辨认方法,其特征在于，包括：A、目标对象热释电信息模型录入和向量机训练，B、接近对象热释电信息采集和分类器的判别；所述目标对象热释电信息模型录入和支持向量机训练包括：a、目标对象手指进行多路信号采集；b、对采集到的信号进行处理得到信息模型；c、多次采集目标对象红外信息计算并做信息模型的时域互相关系数；d、通过对功率谱进行主成分分析选取1
‑
20个的有效频点；e、将时频域互相关系数作为特征向量输入分类器中进行训练；所述接近对象热释电信息采集与分类器判别包括：Ⅰ、接近对象热释电信息采集；Ⅱ、对采集到的信号进行处理；Ⅲ、接近对象信息与模板信息的时频域互相关系数计算；Ⅳ、基于支持向量机设计的分类器进行判别。2.一种实现权利要求1所述一种时频域互...

【专利技术属性】
技术研发人员：和思铭，付梦瑶，李杰，黄龙杰，韩亚磊，郑惠欣，周思鹏，庞思渺，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：发明
国别省市：