[发明专利]一种基于脑电波的脑纹生物识别与验证方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于脑电波的脑纹生物识别与验证方法及系统，所述方法包括获取预先检测用户大脑得到的第二脑电波信号，其中，所述第二脑电波信号为用户接收预先设定的视觉刺激后生成的；将所述第二脑电波信号与预先存储的用户脑电波信号模板进行验证，确定设备所有权；当设备密码泄漏时，从图像库中调用大量图像给用户提供视觉刺激，并记录新的脑电波信号，在离线状况下，遵循预先设定的刺激更新策略选择一个具有与原密码具有最大相异度的对应图像子集作为新密码，本发明能够在生物识别凭证被泄露时，找到具有最大相异程度的刺激源来重置和改变大脑生物识别技术，实现真正可撤销的基于大脑的生物识别系统。

技术领域

本发明涉及一种基于脑电波的脑纹生物识别与验证方法及系统，属于智能头戴设备技术领域。

背景技术

近年来，移动和安全研究界都开始探索如何在非传统的个人设备(如头戴式显示器)中对用户进行认证。Chauhanet等人为谷歌眼镜等可穿戴设备开发了一种基于触摸手势的连续认证。同样，Liet等人提出了一个用于头戴式设备的认证系统，该系统利用用户响应音乐的独特头部运动模式来进行认证。此外，Rogerset al.提出了基于用户无意识的眨眼和头部运动来识别头戴式设备用户的方法。如眼动生物识别技术的其他现有的技术也可以方便地集成到头戴式设备中。然而，这种生理和行为特征在日常生活中很容易可以被偷偷地复制和伪造，因此容易失去效用。

大多数脑电波认证都使用脑波(EEG)作为生物识别。Chuanget al.提出了一个基于单通道脑电信号的主体认证方案。同样，Ashbyet al.利用AR模型和功率谱密度将EEG信号用于个人认证。然而，因为常规的EEG信号对人类情绪等因素很敏感，所以他们的结果局限于条件控制。相比之下，我们提出的事件相关电位(ERP)信号是基于人类固有的经验来刺激的。一项新的工作提出了基于ERP的用户认证的概念，但没有深入探讨关于生物识别的可撤销性，现有的生物识别技术，如指纹和人脸，在日常生活或社交媒体中容易被盗取。一旦泄露，它们就永远失效了——因为没有人可以长出一个新的指纹或虹膜。因此，如何设计一个真正可撤销的生物识别系统是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于脑电波的脑纹生物识别与验证方法及系统，当目前的生物识别凭证被泄露时，找到具有最大相异程度的刺激源来重置和改变大脑生物识别技术，实现一个真正可撤销的基于大脑的生物识别系统。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种基于脑电波的脑纹生物识别与验证方法，包括：

获取预先检测用户大脑得到的第二脑电波信号，其中，所述第二脑电波信号为用户接收预先设定的视觉刺激后生成的；

将所述第二脑电波信号与预先存储的用户脑电波信号模板进行验证，确定设备所有权；

当设备密码泄漏时，从图像库中调用大量图像给用户提供视觉刺激，并记录新的脑电波信号，在离线状况下，遵循预先设定的刺激更新策略选择一个具有与原密码具有最大相异度的对应图像子集作为新密码。

进一步的，所述用户脑电波信号模板的获取方法，包括：

获取预先检测用户大脑得到的第一脑电波信号；

基于通道的噪模板回归程序和空间滤波方法，对所述第一脑电波信号进行降噪处理；

对所述第一脑电波信号进行预处理，获得提高分辨率后的脑电波信号；

对所述第一脑电波信号，利用自回归模型提取脑电波特征；

将提取脑电波特征后的第一脑电波信号存储在本地，作为用户脑电波信号模板。

进一步的，所述基于通道的噪模板回归程序和空间滤波方法，对所述第一脑电波信号进行降噪处理，包括：