[发明专利]基于多通道表面肌电信号的身份识别方法

说明书

本发明提供一种基于多通道表面肌电信号的身份识别方法。首先让用户完成规定动作，建立所有用户肌电特征库，肌电特征即肌肉运动单元发放序列；其次在识别时，采集待识别者肌电特征；然后将肌电特征与肌电特征库匹配待识别者；最后输出匹配结果。该肌电身份识别方法具有可靠性高、实现简单的优点。

技术领域

本发明涉及一种基于多通道表面肌电信号的身份识别方法。

背景技术

随着现代社会的高速发展，基于生物特征的身份识别技术需求不断增长。生物身份识别技术是利用个体唯一的生物特征进行身份识别，这些生物特征包括指纹、手写体、虹膜、面部、声音等。但是指纹识别存在利用假指代替的风险，声音或手写体可能会被模仿，面部识别存在假面的伪造，虹膜要求强光对人眼带来不舒服的感觉。因此各种识别技术都存在一定程度的缺点，这给安全系统带来极大隐患，因此需要研究新的识别技术。

表面肌电信号(sEMG)是利用表面电极从人体体表检测肌电信号，从多通道的表面肌电信号中可以提取较多运动单元的发放序列，从而反映个体肌肉特征。实践表明，个体的表面肌电的重复率达到88%，这个为表面肌电进行身份识别提供了依据。已有学者研究通过表面肌电来研究身份识别技术，这些学者主要是从表面肌电的均方根等参数来识别，都没有从运动单元发放序列角度研究。

发明内容

为实现上述目的，本发明一种基于多通道表面肌电信号的身份识别方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一：建立所有用户的肱二头肌肉肌电信号特征库。建立方法如下：

（1）将多通道表面电极贴在肱二头肌上，手部多次完成规定动作，每次采集肱二头肌的肌电信号；

（2）对多通道表面肌电信号滤波，削弱干扰。采用卷积核补偿算法对表面肌电信号提取发放时刻，对数次提取的所有发放序列归类整理，删除重复的发放序列；

（3）每个用户的发放时刻建立一个存储空间，删除重复的发放时刻序列后，将发放时刻序列存储。

步骤二：采集待识别者肌电信号，提取肌电特征。在进行身份识别时，要求测试者完成规定动作，采集肱二头肌的肌电信号，提取发放时刻序列。

步骤三：肌电特征匹配。将待识别的每个发放序列与存储的发放序列逐一做互相关检测，设置阈值，如果互相关性高于阈值，则表明找到一个匹配的运动单元。

步骤四：识别结果输出。如果最后待识别者发放序列与存储的某个用户肌电信号特征匹配个数达到80%以上，则身份确认成功，否则身份确认失败。

优选的，步骤一的采集次数最少3次，多次采集有利于更全面的提取运动单元发放序列。

与现有生物识别技术相比，本发明的是基于表面肌电信号的发放序列进行身份识别，具有可靠性高，难以伪造的优势。采用多通道的表面肌电信号相对于单通道肌电信号，更有利于体现整个肌肉的个体特征，减少运动单元发放序列提取过程中丢失的可能，提高识别的可靠性。在建立肌电信号特征库的时候，可以针对不同用户设置不同的动作，增强系统识别的安全性。发放时刻互相关性分析有效地克服了2个发放序列间时刻起始点无法同步的缺陷。本发明采用的卷积核补偿算法不需要计算运动单元发放序列和多通道表面肌电信号间混合矩阵，大大减少计算时间，提高了效率，使用方便。

附图说明

图1是本发明流程图。

图2是本发明实施案例提取的发放序列图。

图3是本发明实施案例的发放序列互相关性图。

具体实施方式

以下结合附图1、附图2和附图3对本发明作进一步详细描述，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地实现。