JPWO2015129411A1 - 個人識別装置、及び、個人識別方法 - Google Patents

個人識別装置、及び、個人識別方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2015129411A1
JPWO2015129411A1 JP2016505124A JP2016505124A JPWO2015129411A1 JP WO2015129411 A1 JPWO2015129411 A1 JP WO2015129411A1 JP 2016505124 A JP2016505124 A JP 2016505124A JP 2016505124 A JP2016505124 A JP 2016505124A JP WO2015129411 A1 JPWO2015129411 A1 JP WO2015129411A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrocardiogram
frequency
registered
personal identification
similarity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016505124A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6222342B2 (ja
Inventor
亨 志牟田
亨 志牟田
雅樹 京相
雅樹 京相
佑太 遠藤
佑太 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of JPWO2015129411A1 publication Critical patent/JPWO2015129411A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6222342B2 publication Critical patent/JP6222342B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/35Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle by template matching

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

高周波心電図を用いた個人識別装置において、個人の識別精度をより向上させることが可能な個人識別装置を提供する。個人識別装置(1)は、一対の心電電極(11,12)を有し、心電図、及び心電図から低周波成分を除去した高周波心電図を取得する心電図/高周波心電図取得部(10)と、心電図を微分して、R波のピークに対応するゼロクロス点を抽出するピーク抽出部(21)と、抽出されたゼロクロス点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出すHFECG切出部(22)と、切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶するHFECG記憶部(25)と、切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて、識別対象者を識別する個人識別部(26)とを備える。

Description

本発明は、個人識別装置、及び、個人識別方法に関し、特に、高周波心電図を用いた個人識別装置及び個人識別方法に関する。
近年、例えばセキュリティシステム等の分野において、個人の持つ生体情報を利用したバイオメトリクス個人認証が実用化されている。このような、バイオメトリクス個人認証では、例えば、指紋や静脈認証などの器官の形状を利用したもの、及び声紋や脳波などの生体信号を利用したものが知られている。また、生体信号として心電図(以下「ECG(Electrocardiogram)ともいう」)を用いて個人を識別する技術も知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1には、複数人のECGパターンと個人のECGパターンとの差異を事前に抽出して記憶しておき、その後、測定された識別対象者個人のECGパターンと複数人のECGパターンとの差異を求め、求めた差異を予め記憶している各個人の差異と比較することにより、識別対象者個人を特定(識別)する技術が開示されている。
また、非特許文献1では、通常のECGから低周波成分を除去した高周波心電図(以下「HFECG(High Frequency Electrocardiogram)」ともいう)を用いた個人認証システムが提案されている。より具体的には、この個人認証システムでは、まず、通常のECGと、該ECGから低周波成分を除去したHFECG波形とが取得される。次に、通常ECGのR波が特定され、該R波のピークを起点として前後0.2sec.の範囲でHFECGが切り出される。そして、切り出されたHFECGが、事前に登録されている登録人数分の登録データ(5拍の同期加算波形)と比較され、一致度が最大となる登録者が出力される。なお、ここで、通常のECG(通常心電図)の周波数帯域は0.05〜100Hz程度であり、HFECG(高周波心電図)の周波数帯域は40〜300Hz程度である。
特開2013−150806号公報
遠藤佑太、島谷祐一、京相雅樹、「高周波心電図を用いた個人認証システムの開発〜処理量の少ないアルゴリズムの採用〜」、第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2012)予稿、2012年12月18日〜20日・福岡、p.0816−0819
ところで、特許文献1に記載された技術では、個人の識別に通常のECGを利用しているため、例えば、体動アーティファクト等による数Hz程度のノイズや、商用電源ノイズ(日本では50Hz/60Hz)の影響を受けやすく、個人の識別精度が低下するおそれがある。また、ECGでは、ベースラインの変動(1Hz以下)による波形の歪みが生じやすく、識別精度が悪化する。さらにP波、T波を含む通常のECG波形は心拍数に依存して変化してしまうことも識別精度劣化の一因となる。
これに対して、非特許文献1に記載のHFECGを用いた個人認証システムによれば、ECGの低周波成分が除去されるため、例えば体動アーティファクト等によるノイズの影響やベースラインの変動の影響などを受け難くなり、特許文献1に記載のECGを用いた識別技術と比較して、個人の識別精度を改善することができる。しかしながら、種々のノイズがのってくると、R波ピークの極大値が真のピーク位置とずれることにより、切り出されるHFECG波形に時間軸上のずれが発生することがある。ここで、この個人認証システムでは、切り出されたHFECGと登録データとの一致度から個人を識別しているため、上述した時間軸上のずれが生じると、双方の一致度が低下し、識別精度が低下するおそれがある。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、高周波心電図を用いた個人識別装置、及び個人識別方法において、個人の識別精度をより向上させることが可能な個人識別装置、及び個人識別方法を提供することを目的とする。
本発明に係る個人識別装置は、少なくとも一対の心電電極を有し、心電図を取得する心電図取得手段と、心電図取得手段により取得された心電図から低周波成分を除去して高周波心電図を取得する高周波心電図取得手段と、心電図を微分して、R波のピークに対応するゼロクロス点を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出されたゼロクロス点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出す切出手段と、切出手段により切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶する記憶手段と、切出手段により切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて、識別対象者を識別する識別手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る個人識別方法は、少なくとも一対の心電電極により心電図を取得する心電図取得ステップと、心電図取得ステップで取得された心電図から低周波成分を除去して高周波心電図を取得する高周波心電図取得ステップと、心電図を微分して、R波のピークに対応するゼロクロス点を抽出する抽出ステップと、抽出ステップで抽出されたゼロクロス点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出す切出ステップと、切出ステップで切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶する記憶ステップと、切出ステップにより切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて、識別対象者を識別する識別ステップとを備えることを特徴とする。
本発明に係る個人識別装置又は個人識別方法によれば、心電図が微分されて、R波のピークに対応するゼロクロス点が抽出され、該ゼロクロス点を含む所定範囲について、高周波心電図が切り出される。そのため、R波のピーク位置をより正確に特定することができ、切り出される高周波心電図の時間軸上のずれを低減することができる。よって、切り出された識別対象者の高周波心電図および予め記憶されている登録高周波心電図それぞれの波形のピークを正確に一致させることができ、双方の類似度(一致度)を精度よく判定することができる。その結果、個人の識別精度をより向上させることが可能となる。
本発明に係る個人識別装置では、抽出手段が、Q波のピーク、及びS波のピークそれぞれに対応するゼロクロス点を抽出し、切出手段が、抽出手段により抽出されたゼロクロス点に基づいて、心電図のQ点及びS点を抽出し、該Q点とS点との間で、高周波心電図を切り出すことが好ましい。
このようにすれば、類似度を求める際に用いる高周波心電図の波形領域(切り出し範囲)を、信号強度が強いQRS波の部分に限定することができる。また、ノイズがのり易いQRS波の外側の部分を除去することができる。よって、ノイズに対する耐性をより向上させることが可能となる。
本発明に係る個人識別装置は、少なくとも一対の心電電極を有し、心電図を取得する心電図取得手段と、心電図取得手段により取得された心電図から低周波成分を除去して高周波心電図を取得する高周波心電図取得手段と、心電図から、R波のピーク重心をR波上の基準点として抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出されたR波上の基準点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出す切出手段と、切出手段により切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶する記憶手段と、切出手段により切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて識別対象者を識別する識別手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る個人識別装置によれば、心電図からR波のピーク重心がR波上の基準点として抽出され、該R波上の基準点を含む所定範囲について、高周波心電図が切り出される。そのため、R波のピーク位置を正確に特定することができ、切り出される高周波心電図の時間軸上のずれを低減することができる。よって、切り出された識別対象者の高周波心電図および予め記憶されている登録高周波心電図それぞれの波形のピークを正確に一致させることができ、双方の類似度(一致度)を精度よく判定することができる。その結果、個人の識別精度をより向上させることが可能となる。
本発明に係る個人識別装置は、少なくとも一対の心電電極を有し、心電図を取得する心電図取得手段と、心電図取得手段により取得された心電図から低周波成分を除去して高周波心電図を取得する高周波心電図取得手段と、心電図から、R波のピーク振幅の半値での中点をR波上の基準点として抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出されたR波上の基準点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出す切出手段と、切出手段により切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶する記憶手段と、切出手段により切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて識別対象者を識別する識別手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る個人識別装置によれば、心電図からR波のピーク振幅の半値での中点がR波上の基準点として抽出され、該R波上の基準点を含む所定範囲について、高周波心電図が切り出される。そのため、R波のピーク位置を正確に特定することができ、切り出される高周波心電図の時間軸上のずれを低減することができる。よって、切り出された識別対象者の高周波心電図および予め記憶されている登録高周波心電図それぞれの波形のピークを正確に一致させることができ、双方の類似度(一致度)を精度よく判定することができる。その結果、個人の識別精度をより向上させることが可能となる。
本発明に係る個人識別装置では、識別手段が、識別対象者の高周波心電図と、複数の登録高周波心電図それぞれとの類似度を求め、類似度が最も高い登録高周波心電図の登録者を識別対象者であると判定することが好ましい。
この場合、識別対象者の高周波心電図と複数の登録高周波心電図それぞれとが比較されて、類似度が最大となる登録高周波心電図の登録者が識別対象者と判定される。よって、予め登録されている登録高周波心電図の登録者の中から、識別対象者として、相対的に最も確からしい登録者を識別することが可能となる。
本発明に係る個人識別装置では、識別手段が、識別対象者の高周波心電図と登録高周波心電図との類似度が所定のしきい値以上の場合に、当該登録高周波心電図の登録者を識別対象者であると判定することが好ましい。
このようにすれば、絶対的な識別精度を向上させることができる。また、上記しきい値を調節することにより、識別精度を任意に調節することも可能となる。
本発明に係る個人識別装置は、切出手段により切り出された高周波心電図の振幅を正規化する正規化手段を備え、記憶手段が、正規化手段により正規化された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶し、識別手段が、正規化された識別対象者の高周波心電図と、予め正規化されて記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度を求めることが好ましい。
ところで、心電図の振幅は測定条件によっても変化することがある。例えば、心電電極と接触する面積が小さい場合や、冬に乾燥していたりすると、心電信号の振幅が小さくなることがある。しかしながら、この場合には、予め記憶される登録高周波心電図及び識別対象者の高周波心電図がともに正規化され、振幅のスケールがそろえられた形で、双方の類似度が求められる。よって、より正確に双方の類似度を判定することが可能となる。
本発明に係る個人識別装置は、切出手段により切り出された高周波心電図の解像度を変換する解像度変換手段を備え、記憶手段が、解像度変換手段により解像度が変換された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶し、識別手段が、解像度が変換された識別対象の高周波心電図と、予め解像度が変換されて記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度を求めることが好ましい。
このようにすれば、解像度(波形の振幅軸及び時間軸を離散化する際の精細度)を適切に設定(変換)することにより、特徴的な高周波心電図波形の形状を保ちつつ、ノイズなどの変動成分を除去することができる。よって、ノイズへの耐性を向上させることができ、個人の識別精度をより高めることが可能となる。
本発明に係る個人識別装置では、解像度変換手段が、高周波心電図の解像度を複数の異なる解像度に変換し、識別手段が、複数の異なる解像度に変換された識別対象者の高周波心電図それぞれについて、類似度を求めることが好ましい。
このようにすれば、種々の周波数成分を持つノイズに対して、それぞれ最適な解像度を設定(変換)することにより、特徴的な高周波心電図波形の形状を保ちつつ種々のノイズを除去することができる。よって、識別対象者の高周波心電図と登録高周波心電図との類似度の判定精度がノイズによって低下することをより効果的に防止することが可能となる。
本発明に係る個人識別装置は、切出手段により切り出された高周波心電図、及び記憶手段に記憶されている複数の登録高周波心電図の解像度を変換する解像度変換手段を備え、識別手段が、解像度が変換された識別対象の高周波心電図と、解像度が変換された登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度を求めることが好ましい。
このようにしても、解像度を適切に設定(変換)することにより、特徴的な高周波心電図波形の形状を保ちつつ、ノイズなどの変動成分を除去することができる。よって、ノイズへの耐性を向上させることができ、個人の識別精度をより高めることが可能となる。
本発明に係る個人識別装置では、解像度変換手段が、高周波心電図及び登録高周波心電図それぞれの解像度を複数の異なる解像度に変換し、識別手段が、複数の異なる解像度に変換された識別対象者の高周波心電図及び登録高周波心電図それぞれについて、類似度を求めることが好ましい。
このようにすれば、種々の周波数成分を持つノイズに対して、それぞれ最適な解像度を設定(変換)することにより、特徴的な高周波心電図波形の形状を保ちつつ種々のノイズを除去することができる。よって、識別対象者の高周波心電図と登録高周波心電図との類似度の判定精度がノイズによって低下することをより効果的に防止することが可能となる。
本発明に係る個人識別装置では、識別手段が、時間軸上の所定周期毎に、識別対象者の高周波心電図と登録高周波心電図との振幅の差の絶対値を算出し、該差の絶対値の総和に基づいて、双方の類似度を求めることが好ましい。
このようにすれば、比較的簡易な演算で、識別対象者の高周波心電図と登録高周波心電図との類似度を定量的に求めることができる。よって、登録者数(登録高周波心電図)が増大したとしても、演算量が急激に増大することがなく、演算負荷(処理負荷)の急増による処理の遅延が生じることを防止できる。
本発明に係る個人識別装置では、心電図取得手段を構成する一対の心電電極が、識別対象者の首の両側に接触して取り付けられることが好ましい。
このようにすれば、例えば、装置を手に持って心電図・高周波心電図を取得する場合と比べて、心電図・高周波心電図の取得時に体に力が入ることが少ないため、筋電ノイズを低減することができる。
本発明に係る個人識別装置では、心電図取得手段を構成する一対の心電電極が、識別対象者の両肩または両上腕に接触して取り付けられることが好ましい。
このようにすれば、意識することなく心電図・高周波心電図の取得を行うことができ、心電図・高周波心電図の取得時に体に力が入ることが少ないため、筋電ノイズを低減することができる。
本発明に係る個人識別装置では、心電図取得手段が、腕時計形に形成されており、識別対象者の一方の手の手首に装着された際に、該手首に接触する背面側に設けられた心電電極と、他方の手の指が接触可能に表面側に設けられた心電電極とを備えることが好ましい。
このようにすれば、識別対象者が一方の手の手首に装置を装着した状態で、例えば他方の手の指で装置の表面(心電電極)に触れることにより、簡易に心電図・高周波心電図の取得を行うことができる。
本発明によれば、高周波心電図を用いた個人識別装置、及び個人識別方法において、個人の識別精度をより向上させることが可能となる。
実施形態に係る個人識別装置の構成を示すブロック図である。 R波のピーク位置の検出方法を説明するための図である。 HFECGの切り出し方法を説明するための図である。 識別対象者のHFECGと登録HFECGとの類似度の求め方を説明するための図である。 実施形態に係る個人識別装置による個人識別処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態に係る個人識別装置による個人識別処理の他の処理手順を示すフローチャートである。 ネックバンド形の心電図/高周波心電図取得部の外観を示す図である。 ウェアラブル形の心電図/高周波心電図取得部の外観を示す図である。 腕時計形の心電図/高周波心電図取得部の外観を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
まず、図1を用いて、実施形態に係る個人識別装置1の構成について説明する。図1は、個人識別装置1の構成を示すブロック図である。
個人識別装置1は、高周波心電図(HFECG)を利用して高精度に個人を識別するものである。そのため、個人識別装置1は、心電図(ECG)並びにHFECGを取得する心電図/高周波心電図取得部10、及び、取得された識別対象者のHFECGと予め記憶されている登録高周波心電図(登録HFECG)との比較結果(類似度)に基づいて識別対象者を識別する信号処理ユニット20を備えている。以下、各構成要素について詳細に説明する。
心電図/高周波心電図取得部10は、ECGを取得するとともに、取得したECGから低周波成分を除去してHFECGを取得する。そのため、心電図/高周波心電図取得部10は、一対の心電電極(第1心電電極11、第2心電電極12)、信号増幅部13、アナログ信号処理部14、A/D変換部15、ディジタル信号処理部16、ローパスフィルタ(LPF)17、及びハイパスフィルタ(HPF)18を有している。心電図/高周波心電図取得部10は、請求の範囲に記載の心電図取得手段、及び高周波心電図取得手段として機能する。
第1心電電極11及び第2心電電極12は心電信号を検出するものであり、該第1心電電極11と第2心電電極12との間の電位差に応じた心電信号を出力する。信号増幅部13は、例えばオペアンプ等を用いた増幅器により構成され、第1心電電極11、第2心電電極12により検出された心電信号を増幅する。増幅された心電信号は、アナログ信号処理部14、及び、その後段に設けられたディジタル信号処理部16に出力される。
アナログ信号処理部14及びディジタル信号処理部16は、通常のECG及びHFECG以外の成分(ノイズ)を除去し、S/Nを向上するためのフィルタリング処理等を行う。アナログ信号処理部14及び/又はディジタル信号処理部16には、ECGとHFECGの両方の周波数帯域を通過させるためのフィルタとして、ECGに合わせた特性のハイパスフィルタ(HPF)と、HFECGに合わせた特性のローパスフィルタ(LPF)とが設けられている。なお、アナログ信号処理部14及び/又はディジタル信号処理部16には、必要に応じて商用電源のハムノイズを除去するためのバンドリジェクトフィルタ(BRF)等も設けられる。
ディジタル信号処理部16から出力される心電信号は、ローパスフィルタ(LPF)17とハイパスフィルタ(HPF)18とにより、ECGとHFECGとに分離される。すなわち、ローパスフィルタ(LPF)17は、ディジタル信号処理部16から出力される心電信号から不要な高周波成分を除去してECG(図3の下段参照)を生成し、出力する。一方、ハイパスフィルタ(HPF)18は、ディジタル信号処理部16から出力される心電信号から不要な低周波成分を除去してHFECG(図3の上段参照)を生成し、出力する。なお、ここで、通常のECGの周波数帯域は0.05〜100Hz程度であり、HFECGの周波数帯域は40〜300Hz程度である。なお、図1ではディジタル信号処理部16の後でECGとHFECGとに分けているが、HFECGの信号成分は非常に小さいため、アナログ回路規模が大きくなるが、信号増幅部13の後段、又は信号増幅部13の前段でECGとEFECGとに分離する構成としてもよい。
心電図/高周波心電図取得部10は、信号処理ユニット20に接続されており、取得されたECGおよびHFECGが信号処理ユニット20に入力される。
信号処理ユニット20は、上述したように、取得された識別対象者のHFECGと予め記憶されている登録HFECGとの比較結果(類似度)に基づいて識別対象者を識別する。そのため、信号処理ユニット20は、ピーク抽出部21、HFECG切出部22、正規化部23、解像度変換部24、HFECG記憶部25、及び、個人識別部26を有している。
ここで、信号処理ユニット20は、演算処理を行うCPU、該CPUに各処理を実行させるためのプログラムやデータを記憶するROM、演算結果などの各種データを一時的に記憶するRAM、バッテリ等によってその記憶内容が保持されるバックアップRAM、及び入出力I/F等により構成されている。信号処理ユニット20では、ROMに記憶されているプログラムがCPUによって実行されることにより、上記各部の機能が実現される。なお、CPUに代えて、プログラミングを伴わないFPGAなどを用いる構成としてもよい。
ピーク抽出部21は、まず、図2に示されるように、心電図/高周波心電図取得部10から入力されるECG(図2中の太い実線参照)を微分して、微分波形(図2中の細かい破線参照)を生成する。そして、その微分波形から、R波のピークに対応するゼロクロス点を抽出する。すなわち、ピーク抽出部21は、請求の範囲に記載の抽出手段として機能する。なお、微分処理の後に例えば平滑化等の波形整形処理を行う構成としてもよい。一方、後述するHFECG切出部22において、QRS波を切り出す場合には、ピーク抽出部21は、R波のピークに対応するゼロクロス点に加えて、Q波のピーク、及びS波のピークそれぞれに対応するゼロクロス点も抽出する。ピーク抽出部21により抽出されたゼロクロス点(R波等のピークを特定する情報)は、HFECG切出部22に出力される。
HFECG切出部22は、ピーク抽出部21により抽出されたゼロクロス点(R波ピーク)を含む所定時間範囲について、HFECGを切り出す。HFECG切出部22は、請求の範囲に記載の切出手段として機能する。より具体的には、HFECG切出部22は、図3に示されるように、ピーク抽出部21で抽出されたR波ピークに基づいて、該R波ピークを基準とした前後の所定時間帯(図3中のTpreおよびTpost)に属する波形を切り出す。ここで、TpreとTpostは高周波信号成分が多いQRS範囲とすることが望ましい。なお、HFECG切出部22は、ピーク抽出部21により抽出されたゼロクロス点に基づいて、ECGのQ点及びS点を抽出し、該Q点とS点との間で、HFECG(QRS波)を切り出すようにしてもよい。HFECG切出部22により切り出されたHFECGは、正規化部23に出力される。なお、上述したECGの微分波形のゼロクロス点(R波のピーク)を基準点にしてHFECGを切り出す方法に代えて、例えば、R波のピーク重心を算出してその重心を切り出しの基準点(R波上の基準点)とする方法や、R波のピークの振幅の半値での中点を切り出し基準点(R波上の基準点)とする方法などを用いることもできる。
正規化部23は、HFECG切出部22により切り出されたHFECGの振幅を正規化する。すなわち、正規化部23は、請求の範囲に記載の正規化手段として機能する。なお、正規化部23により正規化されたHFECGは解像度変換部24に出力される。
解像度変換部24は、HFECG切出部22により切り出され、正規化部23により正規化されたHFECGの解像度を変換する。すなわち、解像度変換部24は、HFECG波形の再量子化、及び再サンプリングを行い、振幅方向及び時間方向の離散化度合い(図4のメッシュの粗さに相当)をデータ量が少なくなる方向に変換する。すなわち、解像度変換部24は、請求の範囲に記載の解像度変換手段として機能する。ここで、再量子化のビット数及び再サンプリングの周波数(解像度)を適切に設定することにより、特徴的な波形の形状を保ちつつ、ノイズなどの変動成分を除去することができる。なお、多重解像度解析が実行される場合には、解像度変換部24は、HFECGの解像度を複数(例えば4パターン程度)の異なる解像度に変換する。解像度変換部24により解像度が変換されたHFECGは、HFECG記憶部25(登録時)、又は、個人識別部26(識別時)に出力される。
HFECG記憶部25は、例えば上述したバックアップRAM等により構成され、HFECG切出部22により切り出され正規化及び解像度変換が施された、複数の登録者のHFECGを、予め(事前に)登録HFECGとして記憶する。すなわち、HFECG記憶部25は、請求の範囲に記載の記憶手段として機能する。なお、HFECGの登録には,1拍以上のHFECG波形を用いる。計測条件などにより登録波形が乱れる場合もあるため、通常は複数拍のHFECGを計測し、相関係数の高い波形を選別する、あるいは平均波形を計算する等により登録波形を生成する。また、HFECG波形も身体の成長や心疾患等により変化することがあるため、登録波形は適時修正することが望ましい。登録波形修正は登録者が行ってもよいし、自動で定期的に行ってもよい。
個人識別部26は、切り出された後、正規化と解像度変換とが施された識別対象者のHFECGと、予め正規化された後に解像度が変換されて記憶されている登録HFECGとを比較し、双方の類似度に基づいて、識別対象者を識別する。すなわち、個人識別部26は、請求の範囲に記載の識別手段として機能する。なお、個人識別部26は、所謂多重解像度解析を行う場合には、複数(例えば4パターン程度)の異なる解像度に変換された識別対象者のHFECGそれぞれについて、同様に変換された登録HFECGとの間で類似度を求める。
より具体的には、個人識別部26は、時間軸上の所定周期毎(サンプリング毎)に、識別対象者のHFECGと登録HFECGとの振幅の差の絶対値を算出し、該差の絶対値の総和に基づいて、双方の類似度を求める。
すなわち、個人識別部26は、図4に示されるように、切り出されたHFECG波形に所定の粗さのメッシュをかけて離散化した波形に変換(解像度変換)されたHFECG波形(図4の実線参照)と登録HFECG波形(図4の破線参照)とを比較する。そして、個人識別部26は、振幅方向の差の絶対値の和(誤差積算値)を求める。類似した波形であれば、誤差積算値が小さくなることから、これらの値を登録者全員のデータ(登録HFECG)に対して算出する。なお、上述した誤差積算値に加えて、同じメッシュを通る数をカウントし、そのカウント積算値を一致数として類似度の判定に用いてもよい。
個人識別部26は、識別対象者のHFECGと、複数の登録HFECGそれぞれとの類似度を求め、類似度が最も高く(誤差積算値が最も小さく)、かつ、当該類似度(誤差積算値)が所定のしきい値以上の場合に、その登録HFECGの登録者を識別対象者であると判定する。一方、個人識別部26は、類似度が全登録者において所定のしきい値より低かった場合には識別結果を「該当者なし」あるいは「非登録者」とする。このしきい値は、用途に応じて本人拒否率と他人受入率とのバランスを考慮して決定することが好ましい。なお、個人識別部26による判定結果は、例えばLCD等からなる表示部(図示省略)に出力されて表示される。
次に、図5を参照しつつ、個人識別装置1の動作について説明する。図5は、個人識別装置1による個人識別処理の処理手順を示すフローチャートである。
まず、ステップS100では、ECG波形が取得される。また、ステップS102では、HFECG波形が取得される。次に、ステップS104では、ステップS100で取得されたECG波形が微分されて、ECGの微分波形が生成される。続いて、ステップS106では、ステップS104で取得されたECG微分波形のゼロクロス点が抽出され、ECG波形のR波ピークが検出される。
続くステップS108では、ステップS106で抽出されたゼロクロス点(R波ピーク)を基準とし、その前後の所定時間帯が切り出し範囲として設定される。そして、ステップS110において、設定された切り出し範囲にしたがって、HFECG波形の切り出しが行われる。
次に、ステップS112では、演算処理量を抑えながら高い識別性能を得るために、切り出されたHFECG波形に対して正規化および解像度変換が施される。続いて、ステップS114では、予め(事前に)記憶されている複数の登録HFECGが読み出される。
ステップS116では、識別対象者のHFECG波形と、複数の登録HFECGそれぞれとの類似度が演算される。類似度の演算方法は上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、ステップS118では、ステップS116で求められた類似度の内、最も類似度の高いものが抽出される。そして、ステップS120において、類似度の最大値が所定のしきい値よりも大きいか否かについての判断が行われる。ここで、類似度の最大値が所定のしきい値以下の場合には、ステップS122に処理が移行する。一方、類似度の最大値が所定のしきい値よりも大きいときには、ステップS124に処理が移行する。
ステップS122では、登録者の中には識別対象者がいないと判定され、「該当者なし」との判定結果(識別結果)が出力される。一方、ステップS124では、識別対象者は、類似度が最大となった登録HFECGの登録者であると判定され、その判定結果(識別結果)が出力される。
続いて、図6を参照しつつ、個人識別装置1による個人識別処理の他の処理手順(多重解像度解析)について説明する。ここで、図6は、個人識別装置1による個人識別処理の他の処理手順(多重解像度解析)を示すフローチャートである。なお、図6に示したフローチャートにおいて、図5と同一又は同様の処理については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
この他の処理手順では、上述したステップS116において登録HFECGとの類似度が求められた後、ステップS200において、複数(例えば4パターン程度)の解像度全てにおいて、類似度が求められたか否かについての判断が行われる。ここで、全てのパターンに解像度を変えて類似度が求められた場合には、ステップS202に処理が移行する。一方、まだ全てのパターンに解像度を変えて類似度が求められていないときには、ステップS112に処理が移行し、識別対象者のHFECGが異なる解像度に変換されて、登録HFECGとの類似度が求められる(ステップS116)。その後、上述したステップS200に処理が移行する。
ステップS202では、解像度を変化させて算出した類似度の総合的な判定が行われる。ここでは、例えば、解像度を変化させて算出した類似度の平均値を求めたり、また、特定の低い類似度データを取り除いて最適な類似度を選択する等の処理が行われる。その後、ステップS120に処理が移行する。なお、ステップS120以降の処理は上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
以上、本実施形態によれば、ECGが微分されて、R波のピークに対応するゼロクロス点が抽出され、該ゼロクロス点を含む所定範囲について、HFECGが切り出される。そのため、R波のピーク位置をより正確に特定することができ、切り出されるHFECGの時間軸上のずれを低減することができる。よって、切り出された識別対象者のHFECGおよび予め記憶されている登録HFECGそれぞれの波形のピークを正確に一致させることができ、双方の類似度(一致度)を精度よく判定することができる。その結果、個人の識別精度をより向上させることが可能となる。
本実施形態によれば、識別対象者のHFECGと複数の登録HFECGそれぞれとが比較されて、類似度が最大となる登録HFECGの登録者が識別対象者と判定される。よって、予め登録されている登録HFECGの登録者の中から、識別対象者として、相対的に最も確からしい登録者を識別することが可能となる。
また、本実施形態によれば、識別対象者のHFECGと登録HFECGとの類似度が所定のしきい値以上の場合に、当該登録HFECGの登録者が識別対象者であると判定される。よって、絶対的な識別精度を向上させることができる。また、上記しきい値を調節することにより、識別精度を任意に調節することも可能となる。
ところで、ECGの振幅は測定条件によっても変化することがある。例えば、心電電極と接触する面積が小さい場合や、冬に乾燥していたりすると、心電信号の振幅が小さくなることがある。しかしながら、本実施形態によれば、予め記憶される登録HFECG及び識別対象者のHFECGがともに正規化され、振幅のスケールがそろえられた形で、双方の類似度が求められる。よって、より正確に双方の類似度を判定することが可能となる。
本実施形態によれば、解像度が変換された識別対象のHFECGと、予め解像度が変換されて記憶されている登録HFECGとが比較され、双方の類似度が求められる。そのため、解像度を適切に設定(変換)することにより、特徴的なHFECG波形の形状を保ちつつ、ノイズなどの変動成分を除去することができる。よって、ノイズへの耐性を向上させることができ、個人の識別精度をより高めることが可能となる。
本実施形態によれば、多重解像度解析を用いることで、種々の周波数成分を持つノイズに対して、それぞれ最適な解像度を設定(変換)することにより、特徴的なHFECG波形の形状を保ちつつ種々のノイズを除去することができる。よって、識別対象者のHFECGと登録HFECGとの類似度の判定精度がノイズによって低下することをより効果的に防止することが可能となる。
本実施形態によれば、時間軸上の所定周期毎に、識別対象者のHFECGと登録HFECGとの振幅の差の絶対値が算出され、該差の絶対値の総和に基づいて、双方の類似度が求められる。そのため、比較的簡易な演算で、識別対象者のHFECGと登録HFECGとの類似度を定量的に求めることができる。よって、登録者数(登録HFECG)が増大したとしても、演算量が急激に増大することがなく、演算負荷(処理負荷)の急増による処理の遅延が生じることを防止できる。
本実施形態によれば、抽出されたゼロクロス点に基づいて、ECGのQ点及びS点を抽出し、該Q点とS点との間で、HFECGを切り出すこともできる。このようにすれば、類似度を求める際に用いるHFECGの波形領域(切り出し範囲)を、信号強度が強いQRS波の部分に限定することができる。また、ノイズがのり易いQRS波の外側の部分を除去することができる。よって、ノイズに対する耐性をより向上させることが可能となる。
続いて、図1にブロック図で示した心電図/高周波心電図取得部10の具体的な実施形態を図7〜図9を参照しつつ説明する。図7はネックバンド形の心電図/高周波心電図取得部10Aを示している。このネックバンド形心電図/高周波心電図取得部10Aは、識別対象者の首の後ろ側から首を挟むように弾性的に装着される概略U字形のネックバンド31と、ネックバンド31の両端部に配設されることで識別対象者の首の両側に接触する第1心電電極11Aおよび第2心電電極12Aを備えている。
このネックバンド形心電図/高周波心電図取得部10Aでは、ハンズフリー状態で心電検出を行うことができる。よって、例えば、装置を手に持ってECG・HFECGを取得する場合と比べて、ECG・HFECGの取得時に識別対象者の身体に力が入ることが少ないので、筋電ノイズを低減することができる。
図8はウェアラブル形の心電図/高周波心電図取得部10Bを示している。このウェアラブル形心電図/高周波心電図取得部10Bは、識別対象者の少なくとも両肩から両上腕を覆って着用されるホルダ用着衣41と、このホルダ用着衣41に予め固定されることで識別対象者の両肩または両上腕に接触する第1心電電極11Bおよび第2心電電極12Bを備えて構成されている。
このウェアラブル形の心電図/高周波心電図取得部10Bでは、ハンズフリー状態で違和感なく心電検出を行うことができ、ECG・HFECGの取得時に身体に力が入ることが少ないので、筋電ノイズを低減することができる。
図9は腕時計形の心電図/高周波心電図取得部10Cを示している。この腕時計形心電図/高周波心電図取得部10Cは、識別対象者の一方の手の手首に装着された状態で手首に接触するように背面(裏面)側に配設された第1心電電極(図示省略)と、識別対象者の他方の手の指で操作されるように表面側に配設された第2心電電極12Cとを備えている。この表面側の第2心電電極12Cは、例えば、表面側に設けられたスイッチボタン上に配置されている。
この腕時計形心電図/高周波心電図取得部10Cでは、識別対象者が一方の手の手首に装着した状態で他方の手の指がスイッチボタンに接触することで、簡易にECG・HFECGの取得を行うことができる。なお、表面側の第2心電電極12Cは、例えば、タッチパネル上に設けられた光透過性容量性結合電極としてもよい。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ディジタル信号処理部16の後でECGとHFECGとに分けているが、HFECGの信号成分は非常に小さいため、アナログ回路規模が大きくなるが、信号増幅部13の後段、又は信号増幅部13の前段でECGとEFECGとに分離する構成としてもよい。
また、HFECG波形切出部22は、登録HFECGの切り出し範囲(時間)と識別対象者のHFECGの切り出し範囲(時間)とが異なる場合には、より狭い範囲(時間)に合わせて、再度、登録HFECG波形(又は識別対象者のHFECG)を切り出す構成としてもよい。
また、心電図/高周波心電図取得部の形態は上記実施形態に限られることなく、例えば、スマートフォン等の携帯端末に組み込む構成としてもよい。この場合、第1心電電極は、例えば左手で把持する携帯端末の側面に配置し、第2心電電極は、右手で操作される携帯端末のスイッチボタン上に配置することができる。その場合、第2心電電極は、携帯端末のタッチパネル上の光透過性容量性結合電極としてもよい。
さらに、登録HFECGデータは装置内(HFECG記憶部25)のみに保存されていてもよいし、例えば、無線等での通信を介してサーバーに保存されていてもよい。
上記実施形態では、心電信号を検出するために一対の第1心電電極11及び第2心電電極12を用いたが、例えば、リファレンス電極を含めた3電極構成(リファレンス電極も生体上に配置)のものを用いてもよい。
上記実施形態では、一つ或いは複数の解像度の波形を予め作成、記憶しておき、識別対象者の高周波心電図と比較したが、例えば、心電図波形を最高解像度で登録しておき、識別を行う際に解像度変換部24が適切な解像度を選択、変換して比較(識別)を行う構成としてもよい。
上記実施形態では、ECGの微分波形のゼロクロス点(R波のピーク)を基準点にしてHFECGを切り出したが、このような方法に代えて、例えば、R波のピーク重心を算出してその重心を切り出しの基準点(R波上の基準点)としてもよい。同様に、R波のピークの振幅の半値での中点を切り出し基準点(R波上の基準点)としてもよい。これらの場合、R波のピーク重心、又は、R波のピーク振幅の半値での中点がR波上の基準点として抽出され、該R波上の基準点を含む所定範囲について、高周波心電図が切り出される。そのため、R波のピーク位置を正確に特定することができ、切り出される高周波心電図の時間軸上のずれを低減することができる。よって、切り出された識別対象者の高周波心電図および予め記憶されている登録高周波心電図それぞれの波形のピークを正確に一致させることができ、双方の類似度(一致度)を精度よく判定することができる。その結果、個人の識別精度をより向上させることが可能となる。
1 個人識別装置
10 心電図/高周波心電図取得部
10A ネックバンド形心電図/高周波心電図取得部
10B ウェアラブル形心電図/高周波心電図取得部
10C 腕時計形心電図/高周波心電図取得部
11,11A,11B 第1心電電極
12,12A,12B,12C 第2心電電極
13 信号増幅部
14 アナログ信号処理部
15 A/D変換部
16 ディジタル信号処理部
17 ローパスフィルタ(LPF)
18 ハイパスフィルタ(HPF)
20 信号処理ユニット
21 ピーク抽出部
22 HFECG切出部
23 正規化部
24 解像度変換部
25 HFECG記憶部
26 個人識別部

Claims (17)

  1. 少なくとも一対の心電電極を有し、心電図を取得する心電図取得手段と、
    前記心電図取得手段により取得された心電図から低周波成分を除去して高周波心電図を取得する高周波心電図取得手段と、
    前記心電図を微分して、R波のピークに対応するゼロクロス点を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段により抽出されたゼロクロス点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出す切出手段と、
    前記切出手段により切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶する記憶手段と、
    前記切出手段により切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて、識別対象者を識別する識別手段と、を備えることを特徴とする個人識別装置。
  2. 前記抽出手段は、Q波のピーク、及びS波のピークそれぞれに対応するゼロクロス点を抽出し、
    前記切出手段は、前記抽出手段により抽出されたゼロクロス点に基づいて、心電図のQ点及びS点を抽出し、該Q点とS点との間で、高周波心電図を切り出すことを特徴とする請求項1に記載の個人識別装置。
  3. 少なくとも一対の心電電極を有し、心電図を取得する心電図取得手段と、
    前記心電図取得手段により取得された心電図から低周波成分を除去して高周波心電図を取得する高周波心電図取得手段と、
    前記心電図から、R波のピーク重心をR波上の基準点として抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段により抽出されたR波上の基準点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出す切出手段と、
    前記切出手段により切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶する記憶手段と、
    前記切出手段により切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて、識別対象者を識別する識別手段と、を備えることを特徴とする個人識別装置。
  4. 少なくとも一対の心電電極を有し、心電図を取得する心電図取得手段と、
    前記心電図取得手段により取得された心電図から低周波成分を除去して高周波心電図を取得する高周波心電図取得手段と、
    前記心電図から、R波のピーク振幅の半値での中点をR波上の基準点として抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段により抽出されたR波上の基準点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出す切出手段と、
    前記切出手段により切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶する記憶手段と、
    前記切出手段により切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて、識別対象者を識別する識別手段と、を備えることを特徴とする個人識別装置。
  5. 前記識別手段は、識別対象者の高周波心電図と、複数の登録高周波心電図それぞれとの類似度を求め、類似度が最も高い登録高周波心電図の登録者を識別対象者であると判定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の個人識別装置。
  6. 前記識別手段は、識別対象者の高周波心電図と登録高周波心電図との類似度が所定のしきい値以上の場合に、当該登録高周波心電図の登録者を識別対象者であると判定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の個人識別装置。
  7. 前記切出手段により切り出された高周波心電図の振幅を正規化する正規化手段を備え、
    前記記憶手段は、前記正規化手段により正規化された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶し、
    前記識別手段は、正規化された識別対象者の高周波心電図と、予め正規化されて記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度を求めることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の個人識別装置。
  8. 前記切出手段により切り出された高周波心電図の解像度を変換する解像度変換手段を備え、
    前記記憶手段は、前記解像度変換手段により解像度が変換された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶し、
    前記識別手段は、解像度が変換された識別対象の高周波心電図と、予め解像度が変換されて記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度を求めることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の個人識別装置。
  9. 前記解像度変換手段は、前記高周波心電図の解像度を複数の異なる解像度に変換し、
    前記識別手段は、複数の異なる解像度に変換された識別対象者の高周波心電図それぞれについて、前記類似度を求めることを特徴とする請求項8に記載の個人識別装置。
  10. 前記切出手段により切り出された高周波心電図、及び前記記憶手段に記憶されている複数の登録高周波心電図の解像度を変換する解像度変換手段を備え、
    前記識別手段は、解像度が変換された識別対象の高周波心電図と、解像度が変換された登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度を求めることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の個人識別装置。
  11. 前記解像度変換手段は、前記高周波心電図及び前記登録高周波心電図それぞれの解像度を複数の異なる解像度に変換し、
    前記識別手段は、複数の異なる解像度に変換された識別対象者の高周波心電図及び登録高周波心電図それぞれについて、前記類似度を求めることを特徴とする請求項10に記載の個人識別装置。
  12. 前記識別手段は、時間軸上の所定周期毎に、識別対象者の高周波心電図と登録高周波心電図との振幅の差の絶対値を算出し、該差の絶対値の総和に基づいて、双方の類似度を求めることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の個人識別装置。
  13. 前記心電図取得手段を構成する前記一対の心電電極は、識別対象者の首の両側に接触して取り付けられることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の個人識別装置。
  14. 前記心電図取得手段を構成する前記一対の心電電極は、識別対象者の両肩または両上腕に接触して取り付けられることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の個人識別装置。
  15. 前記心電図取得手段は、腕時計形に形成されており、識別対象者の一方の手の手首に装着された際に、該手首に接触する背面側に設けられた心電電極と、他方の手の指が接触可能に表面側に設けられた心電電極とを備えることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の個人識別装置。
  16. 少なくとも一対の心電電極を有し、心電図を取得する心電図取得手段と、
    前記心電図取得手段により取得された心電図から低周波成分を除去して高周波心電図を取得する高周波心電図取得手段と、
    前記心電図から、R波上の基準点を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段により抽出されたR波上の基準点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出す切出手段と、
    前記切出手段により切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶する記憶手段と、
    前記切出手段により切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて、識別対象者を識別する識別手段と、を備えることを特徴とする個人識別装置。
  17. 少なくとも一対の心電電極により心電図を取得する心電図取得ステップと、
    前記心電図取得ステップで取得された心電図から低周波成分を除去して高周波心電図を取得する高周波心電図取得ステップと、
    前記心電図を微分して、R波のピークに対応するゼロクロス点を抽出する抽出ステップと、
    前記抽出ステップで抽出されたゼロクロス点を含む所定範囲について、高周波心電図を切り出す切出ステップと、
    前記切出ステップで切り出された、複数の登録者の高周波心電図を、予め登録高周波心電図として記憶する記憶ステップと、
    前記切出ステップにより切り出された識別対象者の高周波心電図と、予め記憶されている登録高周波心電図とを比較し、双方の類似度に基づいて、識別対象者を識別する識別ステップと、を備えることを特徴とする個人識別方法。
JP2016505124A 2014-02-27 2015-02-04 個人識別装置 Active JP6222342B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014036317 2014-02-27
JP2014036317 2014-02-27
PCT/JP2015/053043 WO2015129411A1 (ja) 2014-02-27 2015-02-04 個人識別装置、及び、個人識別方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015129411A1 true JPWO2015129411A1 (ja) 2017-03-30
JP6222342B2 JP6222342B2 (ja) 2017-11-01

Family

ID=54008737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016505124A Active JP6222342B2 (ja) 2014-02-27 2015-02-04 個人識別装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6222342B2 (ja)
WO (1) WO2015129411A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6604870B2 (ja) * 2016-02-19 2019-11-13 株式会社豊田中央研究所 個人識別装置、個人識別方法、及び個人識別プログラム
WO2018198286A1 (ja) * 2017-04-27 2018-11-01 マクセル株式会社 生体認証装置、生体認証システム、及び携帯端末
EP3860441A4 (en) * 2018-10-01 2022-10-12 Delgado, Reynolds HIGH FREQUENCY QRS IN BIOMETRIC IDENTIFICATION
JP7149175B2 (ja) * 2018-12-18 2022-10-06 上田日本無線株式会社 Ecgピーク検出装置
CN112930138B (zh) * 2018-12-27 2023-04-11 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种监测用户生命体征的方法和装置
CN109452938B (zh) * 2018-12-29 2020-06-09 中国矿业大学 一种基于多尺度多重分形的hfecg信号特征频率检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008107684A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Sensor Technology & Devices Limited Method and apparatus for determining information concerning the identity of an individual
JP2012152458A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Fujitsu Ltd 覚醒時データ生成装置、覚醒時データ生成方法、覚醒時データ生成プログラム及び覚醒度判定装置
JP2012176106A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Sony Corp 認証装置及び認証方法、電子機器、並びにコンピューター・プロクラム
JP2012210235A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Sony Corp 信号処理装置、信号処理方法、およびプログラム、並びに情報処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008107684A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Sensor Technology & Devices Limited Method and apparatus for determining information concerning the identity of an individual
JP2012152458A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Fujitsu Ltd 覚醒時データ生成装置、覚醒時データ生成方法、覚醒時データ生成プログラム及び覚醒度判定装置
JP2012176106A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Sony Corp 認証装置及び認証方法、電子機器、並びにコンピューター・プロクラム
JP2012210235A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Sony Corp 信号処理装置、信号処理方法、およびプログラム、並びに情報処理装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EMMA RABHI ET AL.: ""Biometric Personal Identification System using the ECG Signal"", COMPUTING IN CARDIOLOGY CONFERENCE,2013, JPN6015014755, 22 September 2013 (2013-09-22), pages 507 - 510, XP032550365, ISSN: 0003580614 *
FUTOSHI TASHIRO ET AL: ""Individual Identification with High Frequency ECG:Preprocessing and Classification by Neural Networ", 33RD ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE EMBS, JPN6015014754, 30 August 2011 (2011-08-30), pages 2749 - 2751, XP032025756, ISSN: 0003580613, DOI: 10.1109/IEMBS.2011.6090753 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015129411A1 (ja) 2015-09-03
JP6222342B2 (ja) 2017-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6222342B2 (ja) 個人識別装置
EP2983109B1 (en) User authentication method and apparatus based on fingerprint and electrocardiogram (ecg) signal
US9876791B2 (en) Method and apparatus for authenticating user based on biosignal
EP3363351B1 (en) System for detection of coronary artery disease in a person using a fusion approach
US20160183812A1 (en) Biometric authentication method and apparatus
EP3170449B1 (en) Device to detect diabetes in a person using pulse palpation signal
EP2989966B1 (en) User authentication method and apparatus based on electrocardiogram (ecg) signal
Chun et al. ECG based user authentication for wearable devices using short time Fourier transform
Li et al. Design of a continuous blood pressure measurement system based on pulse wave and ECG signals
WO2013114596A1 (ja) 情報処理装置、代表波形生成方法および代表波形生成プログラム
US9770179B2 (en) System, method and device for detecting heart rate
KR101578167B1 (ko) 심전도 생체정보를 이용한 실시간 개인 인증방법
US8498696B2 (en) Health monitoring device and human electric signal processing method
Mancilla-Palestina et al. Embedded system for bimodal biometrics with fiducial feature extraction on ecg and ppg signals
Canento et al. Review and comparison of real time electrocardiogram segmentation algorithms for biometric applications
KR101931100B1 (ko) 생체신호를 이용한 멀티-모달형 웨어러블 사용자 인증 장치
DongseoUniversity The deployment of novel techniques for mobile ECG monitoring
Chun Small scale single pulse ECG-based authentication using GLRT that considers T wave shift and adaptive template update with prior information
KR101986246B1 (ko) 생체신호 인증 장치 및 방법
Bastos et al. Filtering parameters selection method and peaks extraction for ecg and ppg signals
Sidek et al. Biometric sample extraction using Mahalanobis distance in Cardioid based graph using electrocardiogram signals
Enamamu et al. Transparent authentication: Utilising heart rate for user authentication
US10952625B2 (en) Apparatus, methods and computer programs for analyzing heartbeat signals
Canento et al. On real time ECG segmentation algorithms for biometric applications
KR101883300B1 (ko) 사상체질 판별방법 및 사상체질 판별장치

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170620

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170818

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6222342

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150