文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
基于主成分分析的心电图特征提取及身份识别应用
姓名:李巍巍
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:成谢锋
20100301
摘要生物特征识别是指利用人体的生物特征进行身份识别的技术。人体的生物特征可划分为生理特征缰肝啤⒚嫦瘛⒑缒ぁ⒄莆频和行为特征绮教⑸簟⒈始5。随着安舫科学技术的飞速发展和社会治安的日益需求,生物识别技术目前已经成为国内外研究和开发的一个热点,已列入国家“十一五”科技攻关计划。心电图作为一种常用的临床诊断工具,随着其在计算机自动诊断领域的发展,心电图信号作为一种新兴的生物识别特征也逐渐进入人们的视线。基于心电图信号的普遍性、唯一性和稳定性,将其作为生物识别特征被证明是可行的,但因其是一种比较新颖的生物识别技术,还有许多需要完善的地方。为了提高心电图识别算法的效率,保证身份识别的准确率,本文在前人研究的基础上,做了如下工作:卣魈崛∈巧锸侗鸺际踔凶罾训娜挝裰弧1疚牟煌谝酝男牡缤蓟特征提取方法,这些研究大多使用距离或幅度的差异来进行特征分类。这些特征提取通常计算复杂,并且对于有些基点特征模糊的心电图是很难直接提取的。本文提出一种基于主成分分析的心电图特征提取算法,通过截取多个循环周期的心电图信号,计算其协方差矩阵及协方差矩阵的特征值和特征向量,选取最大的特征值对应的特征向量形成特征向量空间,然后把单周期的心电图信号映射到此空间,获得一组系数向量用于鉴别,这样就大大地降低了特征提取的复杂度,并且增大了心电图身份识别的适用人群。诙孕牡缤嫉脑ご斫锥危捎肍低通滤波器组进行快速滤波,利用差分阈值法进行愕亩ㄎ患觳猓涸谑侗鸾锥危岷咸荻人惴ê拖咝宰頳朔ɡ吹髡鸕神经网络参数,以有效提高分类效率。ɑ谥鞒煞址治龅男牡缤继卣魈崛∷惴ㄓ糜谏矸菔侗穑芯俚姆抡媸笛橹っ了本方法的有效性和实用性。关键词:生物特征识别,主成分分析,心电图。南京邮电大学硕士研究生学位论文
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第一章绪论前言邮局领取汇款时要出示身份证明等,现在的身份验证方式主要有:持有物、经加密的特定有物容易丢失伪造,特定信息容易被遗忘,更为严重的是这两种验证方式无法区分谁是真正的拥有者,谁是冒充者,一旦被他人获得就会拥有和真正拥有者同等的权利。而生物特征不会像密码一样容易被忘记,也不会像持有物一样容易丢失和伪造,因此,人们认为生更易于配合电脑与安全、监控、管理系统整合,实现自动化管理。由于其广阔的应用前景、巨大的社会效益和经济效益,已引起各国的广泛关注和高度重视。特征。它可划分为生理特征缰肝啤⒚嫦瘛⒑缒ぁ⒄莆频和行为特征绮教⑸簟笔迹等I锸侗鹁褪且谰菝扛龈鎏逯涠酪晃薅纳锾卣鞫云浣惺侗鹩肷矸莸娜证。他的主要内容是生物识别技术和生物识别系统。人的任何生理和行为特征只要满足如下条件,原则上都可以作为生物特征用于身份识毡樾裕扛稣H硕加Ω镁哂姓庵痔卣鳌┮恍裕煌娜司哂械恼庵痔卣鞲鞑幌嗤刹杉裕≡竦奶卣骺梢远坎饬俊榷ㄐ裕≡竦奶卣髦辽僭谝欢谓铣さ氖奔淠谑遣槐涞模⑶姨卣鞯牟杉随条件、环境的变化而变化。然而,满足上述条件的生物特征对一个实际的系统还要满足:阅埽侗鸬淖既范取⑺俣取⒙嘲粜约耙4锏揭欢ǖ淖既范群退俣人5淖试础人们在日常生活中经常遇到身份验证的问题,例如公司的门禁系统,登陆电脑的密码,信息、生物特征三种。在一些安全性要求较高的情况下,也可以将前两者结合起来,但持物特征识别将是一种更加可靠、稳定、便捷的身份识别方式,而且利用它进行身份的认定生物特征识别是指利用人体的生物特征进行身份识别的技术,是模式识别的一个分支,更具体一点,生物特征识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份的鉴定。每个个体都有唯一的可以测量或可自动识别和验证的生理特性或行为方式,即生物别:南京邮电大学硕士研究生学位论文,
心电图在计算机自动诊断方面的研究应用山邮苄裕谌粘I钪腥嗣堑目山邮艹潭取善燮裕闷燮侄瓮ü低车哪岩壮潭取因此,一个实际的生物识别系统应在合理的资源利用情况下达到所要求的准确度,抗伪造,并且容易让人接受。藕挪唤鍪且桓龇浅S杏玫牧俅舱锒瞎ぞ撸乙彩且恢趾芎玫挠糜谏矸萑现さ首先,它具有普遍性,即每个人都具有;其次,由于不同人的心脏位置、大小、和解剖结构的不同,以及年龄、性别、体重、胸部构造的不同,造成了人与人之间心电图信号的不同,也就是说,藕啪哂形ㄒ恍裕辉俅危珽信号还具有稳定性,也就是说,在较长时间内,人的心电图信号是保持不变的;最后,藕呕咕哂锌刹杉裕锰的研究说明,用藕爬唇猩矸菔侗鹗强尚械摹检测技术。虽然超声心动图、彩色超声波等新的检测技术已广泛应用于临床检查,近期