[发明专利]一种基于心跳信号的可穿戴智能设备配对方法及系统

权利要求书

1.一种基于心跳信号的可穿戴智能设备配对方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，通过可穿戴智能设备采集光被血液吸收后的变化信号，并将其转化为电信号以获得用户的心跳数据；

步骤S2，对用户的心跳数据进行滤波处理；

步骤S3，对滤波后的心跳数据进行心跳周期计算；

步骤S4，根据心跳周期以及心跳周期内的心跳数据差异值产生二进制密钥；

还包括步骤S5，通过在不同的可穿戴智能设备之间制定协议，进而实现不同的可穿戴智能设备之间的密钥匹配；所述步骤S5中，预先设置相似度阈值，然后比较至少两个可穿戴智能设备的密钥之间的相似度，若该相似度达到所述相似度阈值，则实现配对；

所述步骤S4包括以下子步骤：

步骤S401，在每个心跳周期内重新采样预定数量的心跳样本；

步骤S402，对每个心跳周期内的心跳样本进行样本平均值计算；

步骤S403，对每个心跳周期内的原始的心跳数据和样本平均值之间计算其心跳数据差异值，进而根据心跳数据差异值产生密钥；

所述步骤S403中，若所述心跳数据差异值大于0，则该心跳数据差异值对应的心跳周期所在位置的密钥设定为1；否则，该心跳数据差异值对应的心跳周期所在位置的密钥设定为0。

2.根据权利要求1所述的基于心跳信号的可穿戴智能设备配对方法，其特征在于，所述步骤S1中，将可穿戴智能设备设置于穿戴位置，然后通过所述可穿戴智能设备中的光敏传感器和摄像头传感器采集光被血液吸收后的变化信号；所述穿戴位置包括手腕、耳朵、脚背和颈部中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的基于心跳信号的可穿戴智能设备配对方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：

步骤S201，根据用户心跳数据的时域信号和频域信号的分布特征，分析每个用户的心跳频率分布范围；

步骤S202，根据每个用户的心跳频率分布范围，对其心跳数据采用带通滤波器进行滤波。

4.根据权利要求1所述的基于心跳信号的可穿戴智能设备配对方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下子步骤：

步骤S301，对滤波后的心跳数据进行自相关性计算；

步骤S302，根据心跳数据的自相关性选取超过自相关阈值的心跳数据；

步骤S303，计算所述步骤S302中选取的心跳数据之间的平均距离；

步骤S304，根据自相关性和平均距离来确定自相关性索引，并根据索引对所述步骤S2过滤后的心跳数据进行切割，得到心跳数据的心跳周期。

5.根据权利要求4所述的基于心跳信号的可穿戴智能设备配对方法，其特征在于，所述步骤S301中，通过公式计算在时延k之后的心跳数据的自相关性，其中，T是时延的时间，σ是心跳数据的方差，是Z_t的共轭，Z是心跳振幅值的大小，Z_t是在事件t处的幅值，Z_t+k是在时间t后的延迟时间k的幅值，t是时间，n是样本数；所述步骤S304中，以自相关性最高的心跳信号和与之距离平均距离最接近的心跳信号作为索引，对所述步骤S2过滤后的心跳数据进行切割，得到处理后的心跳数据的心跳周期。