[发明专利]利用心电图进行辨识的辨识装置以及辨识方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种利用心电图来进行辨识的辨识装置以及辨识方法，尤指利用多维量测法转换心电图数据来进行辨识的辨识装置以及辨识方法，可利用于身份辨识或健康检查。

背景技术

于现代医学中，会利用心电图机来检测人体以产生心电图数据。于人体上不同位置贴上愈多的贴片，心电图机可检测出更多维心电图。

请参阅图1，图1是现有技术心电图的示意图。以第一维心电图2为例，第一维心电图2是由一连串的第一维心电脉波4所构成，每一个第一维心电脉波4是由P、Q、R、S、T等五个特征波所构成。一般来说，P、Q、R、S、T等五个特征波的组成有其特殊性，可以用以作为所对应心脏解剖及生理的特征。

传统上心电脉波的比较法，是撷取这些特征波波形的特征值，如特征波彼此间时间差、特征波波峰高度等，单纯比对不同心电图间波形特征值的差异。但是完整撷取特征波波形特征值的的手续困难度高、可靠度低。而且只比较特征波波形的特征值，而会因为简化了波形的完整信息，易导致辨识率不高，须依赖复杂的辨识手续。

当前，可供辨识的人体特征颇多，各有其优缺点，例如指纹辨识、视网膜辨识...等。指纹的复杂度与变异度最高，适合作为辨识，但是指纹容易外流，凡接触过的物体表面上皆会具有指纹，等于开锁的钥匙在锁的附近到处外流。辨识视网膜中血管的分布，需将能量穿透水晶体，可能造成伤害。至于以心电图的身份辨识，有取得信号容易、成本低、必须活体取得等优点，但也有信号复杂度不足等缺点。若只输入单一维心电图信号，并以传统方法依赖特征波波形的特征值作为身份辨识的参数，会因为简化了全波型的信息，造成个体间差异不足，无法达成有效的辨识。

若仍以单一维心电图信号，不是以传统特征波波形的特征值，而是以完整的全波型的心电图信息作为辨识的输入参数，理论上可以利用时间延迟法，嵌入相空间更多维数，重构成多维相空间，则可以全波型的信息比较心电图的差异。理论上提高输入的信息量，可以改善辨识的效力；但正常人之间同一位置的心电图信号差异仍不够大，可能无法只以单一维心电图信号便能达到有效的身份辨识，因此目前只被应用在心律不整脉的检测上，因为不正常心脉和正常心脉的心电图信号差异性够大，可以只以单一维心电图信号达到有效的辨识。

以下介绍二份参考数据，以单一维心电图信号，重构为多维相空间，应用在心律不整脉的检测。

请参阅美国专利5,645,070号，其仅取样一维心电脉波，利用时间延迟，嵌入更多维数，重构成多维相空间，其本质仍是原输入的单一维心电脉波信号。于坐标区域中产生的多维图形及样本图形互相比较，比对的方法是以多维图形中的每一点和样本图形中的最近一点的单方向距离为基础。

请参阅另一篇论文De Figueiredo发表在Computers in Cardiology，2001，28：521。仍仅取样一维心电脉波，利用时间延迟嵌入更多维数，重构成多维相空间。于坐标区域中产生的多维图形及样本图形互相比较，是以多维图形中的分割区域的点密度和样本图形中的分割区域的点密度的相关系数为比对的方法。

然而，这些方法实质上仍只取样单一维心电脉波作为辨识的输入，可以应用在比较差异性较大的不正常心脉和正常心脉，但仍不足以应用在比较差异性较小的正常人之间同一位置的心电图信号的身份辨识。

因此，本发明的主要内容为以至少二维心电脉波为身份辨识的信号输入，目的在提供一种改良的心电图辨识方法以多维心电脉波输入为基础及运作此辨识方法的辨识装置，可以非侵袭性、快速有效、自动达成心电图辨识的目的。

发明内容

本发明的目的，在提供一种利用心电图来进行辨识的辨识装置以及辨识方法，可快速、自动达成心电图的辨识，并且利用心电图必需伴随活体出现且不易外流的特性，可作为有效的身份辨识应用。

本发明的目的，进一步还可以监控人体的健康状况。例如，心肌梗塞的急性发作、心律不整脉的急性发作。

本发明是关于一种利用心电图来进行辨识的辨识装置以及辨识方法。关于该辨识方法，包含下列步骤：首先，产生一第一心电图数据；接着，以多维量测法转换该第一心电图数据成为一多维图形；然后，比对该多维图形与一样本图形；当该多维图形与该样本图形的差异比较于一预定值范围时，判断该多维图形符合或不符合该样本图形。

其中，该第一心电图数据还包含该第一心电图数据所属的第一维心电脉波以及第二维心电脉波等至少二心电脉波，该第一维心电脉波以及该第二维心电脉波等至少二心电脉波以时间上同步的位置互相对应。