[发明专利]一种基于心电认证的门禁系统及其认证方法

权利要求书

1.一种基于心电认证的门禁系统的认证方法，包括心电注册和心电认证步骤，其特征在于，所述心电注册步骤包括：

S11、将门禁系统调至心电注册状态；

S12、通过心电采集设备采集注册者的心电信号并进行预处理，检测R波位置，截取QT波段；

S13、将截取的QT波段采用自相关变换算法进行特征提取，获取心电自相关序列；

S14、将获取的心电自相关序列通过正交多项式拟合回归进行降维，生成特征模板；

S15、从生成的特征模板中选择和评估出心电最优特征模板；

S16、从心电最优特征模板中获取最佳阈值；

所述心电认证步骤包括：

S21、将门禁系统调至心电认证状态；

S22、通过心电采集设备采集测试者的心电信号并进行预处理，检测R波位置，截取QT波段；

S23、将截取的QT波段采用自相关变换算法进行特征提取，获取心电自相关序列；

S24、将获取的心电自相关序列通过正交多项式拟合回归进行降维，生成特征模板；

S25、将生成的特征模板与心电最优特征模板进行特征比对，根据最佳阈值完成认证的步骤，若认证通过，则门禁系统的开关打开，若认证失败，则门禁系统的开关维持关闭状态；

在步骤S14或步骤S24中所述的通过正交多项式拟合回归进行降维生成特征模板是通过用多项式近似表示心电自相关序列，得出用特征模板表示的所述心电自相关序列，

所述多项式为a₀+a₁f₁(x_i)+a₂f₂(x_i)+...+a_kf_k(x_i)＝A^TF_i≈R_xx[i]，其中A表示特征模板，且上述多项式中，A＝(a₀,a₁,a₂,...,a_k)^T,F_i＝(1,f₁(x_i),f₂(x_i),...,f_k(x_i))^T,i＝0,1,2,3,...,M-1,其中1,f₁(x_i),f₂(x_i),...,f_k(x_i)分别是x的0次，1次，2次,...，k次正交多项式，其中即f为心电信号的采样频率，

特征模板的计算公式为：

其中,λ,α∈(0,1)，λ，α为正则化系数，为求解后的向量A和F_i,得到的特征模板为A＝(a₀,a₁,a₂,...,a_k)^T，k<<M，采取n个模板生成n个特征模板A₁,A₂,...,A_n，10≤n≤20，

在步骤S15中所述的心电最优特征模板是采用留一法获得的，判别式为其中D(A_i,A_j)表示特征向量A_i和特征向量A_j之间的距离度量；表示当特征A_i与特征A_j的间距小于预设阈值THD时取1，否则取0；THD的取值为n个特征向量之间距离的平均值，i，j取值为1到n，i≠j，当上式条件满足时，第i个特征模板被选为优质特征模板；不满足时，第i个模板即为异常值，被剔除，最终选出最优特征模板，A₁,A₂,...,A_nl，其中nl≤n。