[实用新型]一种用于身份识别的基于叠加模版的心电信号采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物信息识别领域，特别涉及一种基于心电图的身份识别装置。

背景技术

在信息安全领域中，新的生物信息特征的发现必然会引起多学科、多领域的广泛关注，它与其它已有的生物信息的融合，也即多生物信息识别系统模型的泛化、应用的实现，都在为更高安全级别的领域要求提供了实现的可能性。ECG正是符合这一特征的生物信息。

由于ECG与心脏具有疾病特征的对应性，ECG在其诞生的百年中，不断提高其诊断心脏疾病的可靠性，目前成为心脏病诊断的重要方法。近十年来，对ECG的研究拓展到生物信息领域，特别是生物信息识别领域。由于其本身具有“活”性，使得以ECG为“原料”加工的密码，具备了其他生物识别信息（指纹、虹膜、掌纹、人脸……）所不具备的优势，即ECG时时刻刻都在变化，不同人、同一人的ECG信号在不同时刻、不同采集环境、人的不同姿势（静止、运动、静卧、站立等等……）等状况下都会有不同程度的变化。ECG用于身份识别的生物信息需要具备两个关键特征：

1.不同人的ECG是有差异的，这可以使得ECG可以成为出色的生物信息识别材料。

2.同一人的ECG具有非常强的共性，而且共性足以将同一人在不同状态下获得的有区别的ECG识别为一个人。

关于这两方面的研究已有一些成果，但基本上是真对1中的情况。目前的研究提出并论证了不同人之间的心电信号的变化大部分源于心脏的几何（geometrical）结构和电生理（physiological）信息。特别指出了心电图具有“活性”，以及可以进行非主动采集等有别于其他用于身份识别的生物信息（指纹、虹膜、掌纹、人脸等）。并具体的提出了利用ECG的波形信息（关键点之间的时间距离、振幅、斜率等）作为ECG的信息特征，同时指出单导联数据信息即可完成身份识别。

目前的研究集中于两种方法

1.基于特征点的选择方法，对心电图中的特征进行挑选：

1)心率

2)特征点幅度（如：R、P、Q、S、T等）

3)特征点间期（RR、PR、QT、ST等）

4)连续信息（如HRV，心率变异率等）

2.基于心电的向量信息

例如一次心脏搏动的周期由n个采样点来描述，然后以采样点组成一维向量，通过智能算法（如，人工神经网络、机器学习算法等）进行训练，达到身份识别的目的。

本实用新型采用图像的颜色叠加方法对基于心电图的个人身份进行模版设计，用于身份识别。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以方便采集心电数据并通过蓝牙上传至计算机的、用于身份识别的基于叠加模版的心电信号采集装置。

本实用新型是采取以下技术方案实现的：

一种用于身份识别的基于叠加模版的心电信号采集装置，该装置由机壳及其内部的控制电路构成，在机壳上设置有与控制电路相连接的液晶显示屏和按键，控制电路包括微处理器，以及分别与微处理器连接的信号检测模块、LCD显示模块、蓝牙模块和按键模块，信号检测模块的输入端与机壳上的电极接口相连接，信号检测模块的输出端连接到微处理器的I/O端口，微处理器分别通过I/O端口与LCD显示模块、蓝牙模块和按键模块相连接，LCD显示模块、按键模块分别与机壳上的液晶显示屏及按键相连接。

所述的信号检测模块包括依次连接的前置放大电路、低通滤波及放大电路和带阻滤波电路，前置放大电路的输入端与机壳上的电极接口相连接，带阻滤波电路的输出端与微处理器的I/O端口相连接。

所述的带阻滤波电路为50HZ带阻滤波电路。

所述的按键包括上下键、模式键、确认键、取消键及电源按钮。

所述的微处理器采用的是AT91SAM7S64芯片，所述的LCD显示模块采用的是HTM12864模块。

本实用新型的优点和积极效果：

本实用新型采集装置能够采集到稳定且噪声很小的心电信号，并通过内嵌的蓝牙模块，将采集到的心电信号上传到计算机，在模版生成部分对上传的信号进行处理并构造用于身份识别的叠加模版，在识别部分对上传的信号进行处理并进行身份识别。

附图说明

图1是本实用新型的外观示意图；

图2是本实用新型的控制电路方框图；

图3为微处理器部分的电路图；

图4为低通滤波及放大电路部分的电路图；

图5为50HZ带阻滤波电路部分的电路图；

图6为LCD显示模块部分的电路图；