基于心電圖信號(hào)的用戶(hù)認(rèn)證方法和設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)要求于2014年8月26日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2014-0111611號(hào) 韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，用于所有目的，該申請(qǐng)的全部公開(kāi)通過(guò)引用包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 以下描述涉及一種基于心電圖（ECG)信號(hào)的用戶(hù)認(rèn)證方法和用戶(hù)認(rèn)證設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003] 生物計(jì)量技術(shù)可指這樣的技術(shù)：提取與用戶(hù)的身體相關(guān)聯(lián)的信號(hào)或數(shù)據(jù)并將提取 結(jié)果與預(yù)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而通過(guò)識(shí)別將用戶(hù)認(rèn)證為已登記的用戶(hù)。個(gè)人生物信號(hào)因 固有的唯一性而不會(huì)被盜或丟失。因此，基于個(gè)人生物信號(hào)的生物計(jì)量技術(shù)對(duì)于偽造或篡 改可具有魯棒性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
以按照簡(jiǎn)化的形式來(lái)介紹對(duì)構(gòu)思的選擇，將在下面的具體實(shí)施方 式中對(duì)所述構(gòu)思進(jìn)行進(jìn)一步描述。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不意圖標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或 必要特征，也不意圖用作幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0005] 在一個(gè)總體方面中，提供一種認(rèn)證設(shè)備，包括：心電圖（ECG)信號(hào)接收器，被配置 為接收目標(biāo)ECG信號(hào)；預(yù)處理器，被配置為對(duì)目標(biāo)ECG信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；認(rèn)證器，被配置為 基于參考ECG信號(hào)的圖案處理預(yù)處理后的目標(biāo)ECG信號(hào)，并基于所述處理來(lái)確定目標(biāo)ECG 信號(hào)是否對(duì)應(yīng)于參考ECG信號(hào)。
[0006] 預(yù)處理器可被配置為：基于目標(biāo)ECG信號(hào)的R峰值對(duì)目標(biāo)ECG信號(hào)進(jìn)行排列；基于 目標(biāo)ECG信號(hào)的連續(xù)的R峰值之間的時(shí)間間隔對(duì)目標(biāo)ECG信號(hào)進(jìn)行歸一化。
[0007] 歸一化器可被配置為：基于預(yù)先確定的電壓電平對(duì)目標(biāo)ECG信號(hào)的幅度進(jìn)行歸一 化。
[0008] 認(rèn)證器可被配置為：確定預(yù)處理后的目標(biāo)ECG信號(hào)與參考ECG信號(hào)之間的差；從 所述差去除參考ECG信號(hào)的圖案。
[0009] 認(rèn)證器可被配置為：基于預(yù)處理后的目標(biāo)ECG信號(hào)的ECG波形提取ECG矢量；基于 指示參考ECG信號(hào)的ECG波形的平均的平均矢量與ECG矢量之間的差，提取指示預(yù)處理后 的目標(biāo)ECG信號(hào)與參考ECG信號(hào)之間的差的誤差矩陣。
[0010] 認(rèn)證器可被配置為：從誤差矩陣去除參考ECG信號(hào)的主要誤差矩陣分量，主要誤 差矩陣分量指示所述圖案。
[0011] 認(rèn)證器可被配置為：確定去除了主要誤差矩陣分量的誤差矩陣的范數(shù)；基于所述 范數(shù)確定目標(biāo)ECG信號(hào)是否對(duì)應(yīng)于參考ECG信號(hào)。
[0012] 認(rèn)證器可被配置為：響應(yīng)于所述范數(shù)小于或等于預(yù)定范數(shù)，將目標(biāo)ECG信號(hào)認(rèn)證 為與參考ECG信號(hào)對(duì)應(yīng)。
[0013] 響應(yīng)于多個(gè)參考ECG信號(hào)被獲取，認(rèn)證器可被配置為：針對(duì)所述多個(gè)參考ECG信號(hào) 中的每個(gè)提取范數(shù)；將所述多個(gè)參考ECG信號(hào)之中的具有最小范數(shù)的參考ECG信號(hào)認(rèn)證為 與目標(biāo)ECG信號(hào)對(duì)應(yīng)。
[0014] 在另一總體方面中，提供一種登記設(shè)備，包括：心電圖（ECG)信號(hào)接收器，被配置 為接收ECG信號(hào)；預(yù)處理器，被配置為對(duì)ECG信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。所述登記設(shè)備還包括登記 器，被配置為從預(yù)處理后的ECG信號(hào)提取圖案，并對(duì)ECG信號(hào)的信息進(jìn)行登記，所述信息包 括所述圖案。
[0015] 預(yù)處理器可被配置為：基于ECG信號(hào)的R峰值對(duì)ECG信號(hào)進(jìn)行排列；基于ECG信號(hào) 的連續(xù)的R峰值之間的時(shí)間間隔對(duì)ECG信號(hào)進(jìn)行歸一化。
[0016] 登記器可被配置為：存儲(chǔ)所述圖案。
[0017] 登記器可被配置為：確定預(yù)處理后的ECG信號(hào)與預(yù)處理后的ECG信號(hào)的平均之間 的差。
[0018] 登記器可被配置為：基于預(yù)處理后的ECG信號(hào)的ECG波形提取ECG矢量；通過(guò)確定 ECG矢量的平均來(lái)提取指示預(yù)處理后的ECG信號(hào)的平均的平均矢量。
[0019] 登記器可被配置為：基于平均矢量與每個(gè)ECG矢量之間的差提取誤差矩陣；基于 奇異值分解（SVD)方案從誤差矩陣提取指示主要誤差分量的主要誤差矩陣。
[0020] 主要誤差矩陣的秩可低于誤差矩陣的秩。
[0021] 在另一總體方面中，提供一種認(rèn)證設(shè)備，包括：心電圖（ECG)信號(hào)接收器，被配置 為接收第一ECG信號(hào)和第二ECG信號(hào)；預(yù)處理器，被配置為對(duì)第一ECG信號(hào)和第二ECG信號(hào) 進(jìn)行預(yù)處理。所述認(rèn)證設(shè)備還包括：登記器，被配置為從預(yù)處理后的第一ECG信號(hào)提取圖 案，并對(duì)第一ECG信號(hào)的信息進(jìn)行登記，所述信息包括所述圖案；認(rèn)證器，被配置為基于預(yù) 處理后的第一ECG信號(hào)的圖案處理預(yù)處理后的第二ECG信號(hào)，并基于所述處理確定第二ECG 信號(hào)是否對(duì)應(yīng)于第一ECG信號(hào)。
[0022] 預(yù)處理器可被配置為：基于第一ECG信號(hào)的R峰值和第二ECG信號(hào)的R峰值分別 對(duì)第一ECG信號(hào)和第二ECG信號(hào)進(jìn)行排列；基于第一ECG信號(hào)的連續(xù)的R峰值之間的時(shí)間 間隔和第二ECG信號(hào)的連續(xù)的R峰值之間的時(shí)間間隔分別對(duì)第一ECG信號(hào)和第二ECG信號(hào) 進(jìn)行歸一化。
[0023] 登記器可被配置為：基于預(yù)處理后的第一ECG信號(hào)的ECG波形提取第一ECG矢量； 通過(guò)確定第一ECG矢量的平均來(lái)提取指示預(yù)處理后的第一ECG信號(hào)的平均的平均矢量。
[0024] 登記器可被配置為：基于平均矢量與每個(gè)第一ECG矢量之間的差提取第一誤差矩 陣；基于奇異值分解（SVD)方案從第一誤差矩陣提取指示主要誤差分量的主要誤差矩陣。
[0025] 認(rèn)證器可被配置為：基于預(yù)處理后的第二ECG信號(hào)的第二ECG波形提取第二ECG 矢量；基于平均矢量與第二ECG矢量之間的差提取指示預(yù)處理后的第二ECG信號(hào)與預(yù)處理 后的第一ECG之間的差的第二誤差矩陣；從第二誤差矩陣去除預(yù)處理后的第一ECG信號(hào)的 主要誤差矩陣分量，主要誤差矩陣分量指示所述圖案。
[0026] 認(rèn)證器可被配置為：確定去除了主要誤差矩陣分量的第二誤差矩陣的范數(shù)；基于 所述范數(shù)確定第二ECG信號(hào)是否對(duì)應(yīng)于第一ECG信號(hào)。
[0027] 在另一總體方面中，提取一種方法，包括：對(duì)第一ECG信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；基于預(yù)處 理后的第一ECG信號(hào)、第二ECG信號(hào)和第二ECG信號(hào)的圖案確定第一ECG信號(hào)是否對(duì)應(yīng)于 第二ECG信號(hào)。
[0028] 確定的步驟可包括：確定預(yù)處理后的第一ECG信號(hào)與第二ECG信號(hào)之間的差；從 所述差去除第二ECG信號(hào)的圖案；基于去除了第二ECG信號(hào)的圖案的差，確定第一ECG信號(hào) 是否對(duì)應(yīng)于第二ECG信號(hào)。
[0029] 所述方法還可包括：對(duì)第二ECG信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；從預(yù)處理后的第二ECG信號(hào)提 取圖案；將提取的圖案登記為第二ECG信號(hào)的圖案。
[0030] 提取的步驟可包括：確定預(yù)處理后的第二ECG信號(hào)與預(yù)處理后的第二ECG信號(hào)的 平均之間的差；從所述差提取預(yù)處理后的第二ECG信號(hào)的圖案。
[0031] 從以下【具體實(shí)施方式】、附圖和權(quán)利要求，其它特征和方面將是清楚的。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1是示出登記設(shè)備的示例的框圖。
[0033] 圖2是示出認(rèn)證設(shè)備的示例的框圖。
[0034] 圖3是示出對(duì)心電圖（ECG)信號(hào)進(jìn)行排列的示例的示圖。
[0035] 圖4A和圖4B是示出對(duì)ECG信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的示例的示圖。
[0036] 圖5是示出主要誤差矩陣的示例的示圖。
[0037] 圖6是示出用戶(hù)認(rèn)證的示例的示圖。
[0038] 圖7是示出用戶(hù)認(rèn)證的另一示例的示圖。
[0039] 圖8是示出認(rèn)證設(shè)備的示例的示圖。
[0040] 圖9是示出認(rèn)證設(shè)備的另一示例的示圖。
[0041] 圖10是示出認(rèn)證設(shè)備的另一示例的示圖。
[0042] 圖11是示出認(rèn)證設(shè)備的另一示例的框圖。
[0043] 圖12是示出認(rèn)證方法的示例的流程圖。
[0044] 圖13是示出登記方法的示例的流程圖。
[0045] 圖14是示出認(rèn)證方法的另一示例的流程圖。
[0046] 除非另有描述或規(guī)定，否則貫穿附圖和【具體實(shí)施方式】，相同的附圖標(biāo)號(hào)將被理解 為指示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。附圖可不按比例縮放，并且為了清楚、說(shuō)明和方便，附圖中 的元件的相對(duì)大小、比例和描繪可被夸大。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 提供以下詳細(xì)描述以幫助讀者獲取對(duì)描述在此的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理 解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在此描述的系統(tǒng)、設(shè)備和/或方法的各種改變、修 改以及等同物將是清楚的。所描述的處理步驟和/或操作的進(jìn)程是示例性的；然而，除非步 驟和/或操作必須按照特定順序發(fā)生，否則步驟和/或操作的順序不受在此闡述的順序的 限制，并且可如本領(lǐng)域中所知的那樣改變。此外，為了更清楚和簡(jiǎn)明，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述可被省略。
[0048] 可以以不同形式來(lái)實(shí)施描述在此的特征，并且描述在此的特征不應(yīng)被解釋為受限 于在此描述的示例。與之相反，已提供在此描述的示例使得本公開(kāi)將是徹底且完整的，并且 在此描述的示例將向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員傳達(dá)本公開(kāi)的完整范圍。
[0049] 圖1是示出登記設(shè)備110的示例的框圖。參照?qǐng)D1，登記設(shè)備110包括心電圖（ECG) 信號(hào)接收器120、預(yù)處理器130和登記器140。登記設(shè)備110對(duì)用戶(hù)的ECG信號(hào)進(jìn)行登記。 圖2的認(rèn)證設(shè)備210將獲取的用于執(zhí)行認(rèn)證的ECG信息和預(yù)先在登記設(shè)備110中登記的 ECG信息進(jìn)行比較，從而認(rèn)證獲取的ECG信號(hào)的用戶(hù)是否對(duì)應(yīng)于預(yù)先登記的ECG信號(hào)的用 戶(hù)。在一個(gè)示例中，雖然登記設(shè)備110被描述為與圖2的認(rèn)證設(shè)備210分開(kāi)，但是登記設(shè)備 110和認(rèn)證設(shè)備210可被構(gòu)造在單個(gè)設(shè)備中或者可以彼此分開(kāi)。
[0050] ECG信號(hào)接收器120使用ECG傳感器接收用戶(hù)的ECG信號(hào)。ECG傳感器可包括例 如多個(gè)電極、模擬前端（AFE)和/或數(shù)字濾波器