心音身份识别—— 一种生物特征识别新技术

生物特征识别作为身份认知方式具有独特的优势, 它的生物特征不像各种证件类持有物那样容易窃取丢失, 也不像密码、口令那么容易遗忘或破解, 所以近年来在国际上被广泛运用。目前，国内外研究领域中常见的生物特征识别有指纹、手型、掌纹、虹膜、视网膜、耳廓、语音、步态以及手部、面部模式等, 这些生物特征识别都是基于人体外部特征的研究，大部分容易被窃取和模拟。如指纹识别系统就有网上销售的指纹复制膜，号称“专蒙指纹考勤机”，专门用来复制和替代指纹。为了提高认知识别的准确性和安全性, 目前已有不少科学家将目光投向人体内部的信息研究，如心电图、DNA 、脑波信号等。

心音是一种来自于人体内部的自然信号，这种信号在医学中应用于听诊治疗有了较久的历史，心音是人体内部最重要的生理信号之一，包括心房、心室、大血管、心血管及瓣膜功能的生理信息。人体的心音信号具备普遍性、独特性和可采集性的生物特征，而且是来自于人体内部的信号，不容易被模仿或复制，因此针对心音信号的特征识别研究在科学上与医学上是很有价值的。

心音身份识别作为生物特征识别的一个全新概念，其中有很多新的理论与技术问题，南京邮电大学成谢锋教授等撰写的《心音身份识别技术的研究》一文，进一步详细的解答了关于心音识别的有关问题。该文发表于《中国科学：信息科学》2012年第2期上。

论文在生物特征识别的大背景下研究了一种全新的生物识别技术——心音身份识别。通过分析心音信号的主要特点，提出了具体的心音预处理技术，在消除听诊器类型和位置变化所产生的影响的同时利用心音子波族形象地表征了心音的生理特性。这为设计针对性强、信息变得比较简单的心音识别系统奠定了基础。另外本文还提出了HS-LBFC特征参数提取法、相似距离等行之有效的识别方法，这使得计算代价变小，识别率明显提高，为心音身份识别的实际应用开辟了一个新途径。

在现有生物识别技术遇到瓶颈的时候，心音身份识别概念的提出可以说是一个很好地补充。在省级自然基金（Y2006G03、Y2007G14）资助下，作者和课题组成员开始了对心音信号的深入研究，已取得了一系列的成果。获得“一种双听诊头的两路心声检测装置”、“手机智能心音看诊器中心音图的表示方法”等中国发明专利授权6项，提出了单路含噪心音信号的盲源分离新方法和心音特征提取与识别的多种算法，研制了“心音虚拟检测仪”和“心音检测分析平台”等专用仪器。课题组成员在2010年又获得国家自然基金项目1项（61073115）。这些新技术和新算法的提出为心音身份识别的研究打下了坚实的基础，同时还可结合其它生物特征构成多模态生物特征识别技术，以提高识别系统的性能，这是身份识别研究的一个重要发展方向。

在当今以普通生物识别系统为主流的大环境下，心音身份识别技术是独树一帜的全新识别概念，这一研究不但拓展了生物识别新内容，而且对人体心音的认识与利用也到达了一个新的高度。

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