基于奇异值分解的PPG信号身份识别方法及系统技术方案

本发明专利技术属于PPG信号生物识别技术领域，提供了一种基于奇异值分解的PPG信号身份识别方法及系统，本发明专利技术利用奇异值分解方法得到获取PPG信号相应的特征向量，减低了信号噪声，利用构建的多特征及其分组获取PPG信号中判别性强的特征，且充分利用不同PPG信号之间的关联信息，进一步增强PPG信号身份识别方法能力，以此来提高PPG信号身份识别系统的鲁棒性和性能；通过计算特征向量与预设的用户PPG向量模板库中每一个模板之间的欧式距离，把距离值最小且达到一定阈值的模板作为要识别的用户，实现了PPG信号身份识别的目的。PPG信号身份识别的目的。PPG信号身份识别的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于奇异值分解的PPG信号身份识别方法及系统


[0001]本专利技术属于PPG信号生物识别
，尤其涉及一种基于奇异值分解的PPG信号身份识别方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，人脸、声音、虹膜、脑电图(Electroencephalogram，EEG)、心电图(Electrocardiogram，ECG)、唇印、步态运动、光容积描记术(Photoplethysmography，PPG)、指纹、手掌静脉和手指静脉等生物特征受到越来越多学者的青睐，并取得了良好的效果。然而，人脸识别可以通过人工伪装来伪装，语音很容易被模仿，指纹可以用乳胶进行修改，并且基于EEG和ECG的方法获取生物信号非常复杂。而PPG是一种非侵入性的光电信号，可以从指尖、手腕或耳垂等处以低成本获取。作为一种新的生物特征识别技术，PPG的普遍性、唯一性、鲁棒性和适应性已经得到了研究的验证，并且PPG信号已被证明具有区分个体的能力。因此，PPG生物特征提取与识别越来越受到人们的重视。
[0003]专利技术人发现，人们对PPG生物特征识别的特征提取方法进行了广泛的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于奇异值分解的PPG信号身份识别方法，其特征在于，包括：获取PPG信号；利用投影矩阵，得到PPG信号相应的特征向量；计算特征向量与预设的用户PPG向量模板库中每一个模板之间的欧式距离，把距离值最小且达到一定阈值的模板作为要识别的用户；其中，用户PPG向量模板库的构建包括：利用奇异值分解方法对训练集中PPG信号进行预处理；把预处理后的训练集中PPG信号进行单周期分段；依据单周期分段结果，构建训练集中PPG信号的多特征并进行分组，得到多特征组；对多特征组进行判别分析，计算出所有训练样本的投影矩阵，利用投影矩阵构造训练集的多特征模块库作为用户PPG向量模板库。2.如权利要求1所述的一种基于奇异值分解的PPG信号身份识别方法，其特征在于，对PPG信号进行预处理包括：获取PPG信号；依据获取的PPG信号中的样本个数，构建汉克尔矩阵；对构建的汉克尔矩阵进行奇异值分解，得到奇异值集合；对奇异值集合进行处理，计算奇异值的均值，将奇异值中大于等于均值的奇异值保留，其余奇异值置零，得到；依据处理后的奇异值集合，做奇异值分解逆运算，得到新的汉克尔矩阵；对新的汉克尔矩阵反对角线元素求均值，得到预处理后的PPG信号。3.如权利要求1所述的一种基于奇异值分解的PPG信号身份识别方法，其特征在于，确定预处理后的PPG信号中的峰值点作为基准点；确定基准点之前最近的谷值点以及基准点之后最近的谷值点；以两个谷值点和基准点之间采样点的和再和加上1作为每个单周期波形的长度；对所有的单周期波形进行归一化处理。4.如权利要求1所述的一种基于奇异值分解的PPG信号身份识别方法，其特征在于，多特征包括PPG信号的时域特征、三层稀疏表示特征和局部均值特征。5.如权利要求4所述的一种基于奇异值分解的PPG信号身份识别方法，其特征在于，对获取单周期PPG信号的时域特征、三层稀疏表示特征和局部均值特征进行串联融合，并使用平均值法计算融合后多特征所有个体的模板；使用欧式距离计算多特征与模板的差异值，并按照差异值的大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊峰，李静，黄玉文，黄复贤，郭玉滨，
申请(专利权)人：菏泽学院，
类型：发明
国别省市：