一种基于心电图的对电子设备进行解锁的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种基于心电图的对电子设备进行解锁的方法及系统，其中，方法包括步骤：A、通过一外部设备采集用户心电图数据；B、对采集的心电图数据进行数据预处理；C、对经过预处理的数据进行识别，最终得出系数向量数据，将该系数向量数据与存储好的比对数据进行比对，判断是否相同，若相同则解锁，否则保持锁定状态。本发明的解锁方式基于用户自身的心电图数据，无需用户另外输入密码数据，所以更加安全，更加隐秘，确保不会被破解，且无需用户记忆大量密码数据，更方便了使用。
【专利说明】-种基于心电图的对电子设备进行解锁的方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子设备解锁【技术领域】，尤其涉及一种基于心电图的对电子设备进行 解锁的方法及系统。
【背景技术】
[0002] 当今社会科技发展日新月异，互联网技术以及与电子技术的结合程度越来越高。 智能化，人性化的要求也越来越高。手机等便携式电子设备的使用普及度越来越高，移动 消费电子产品所附带的功能涵盖人们日常生活生产中，吃住行都越来越离不开消费电子产 品，消费电子产品中加载的个人私密信息，金融信息等也成为了消费电子产品的制造者和 生产者越来越重视的地方。
[0003] 目前主流的解锁形式主要是以设置数字型和图形等数据作为密码。这些解锁方 式虽然都能实现解锁功能，但输入密码过程容易被偷窥，即密码容易被破解，且密码容易遗 忘，导致无法解锁设备。
[0004] 因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0005] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于心电图的对电子设备 进行解锁的方法及系统，旨在解决现有的解锁方式密码容易被破解、记忆不方便的问题。
[0006] 本发明的技术方案如下： 一种基于心电图的对电子设备进行解锁的方法，其中，包括步骤： A、 通过一外部设备采集用户心电图数据； B、 对采集的心电图数据进行数据预处理； C、 对经过预处理的数据进行识别，最终得出系数向量数据，将该系数向量数据与存储 好的比对数据进行比对，判断是否相同，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
[0007] 所述的基于心电图对电子设备进行解锁的方法，其中，所述步骤A具体包括： A1、将所述外部设备靠近用户体表，采集用户心电图数据； A2、判断采集时间是否超过预定时间，当是时保留所述心电图数据，否则取消该心电图 数据。
[0008] 所述的基于心电图对电子设备进行解锁的方法，其中，所述步骤B具体包括： B1、对采集的心电图数据进行噪点消除处理； B2、剔除心电图数据中的无用数据。
[0009] 所述的基于心电图对电子设备进行解锁的方法，其中，所述步骤C具体包括： C1、采用分类算法对心电图数据进行分类，并通过梯度算法和线性最小二乘法来调整 RBF神经网络参数，提高分类效率； C2、采用识别算法对心电图数据进行识别获得一组系数向量数据。
[0010] 所述的基于心电图对电子设备进行解锁的方法，其中，所述步骤C还包括： C3、将该系数向量数据发送至一通用平台，用于对该系数向量数据与通用平台上预先 存储的比对数据进行比对，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
[0011] 一种基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其中，包括： 采集模块，用于通过一外部设备采集用户心电图数据； 预处理模块，用于对采集的心电图数据进行数据预处理； 解锁模块，用于对经过预处理的数据进行识别，最终得出系数向量数据，将该系数向量 数据与存储好的比对数据进行比对，判断是否相同，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
[0012] 所述的基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其中，所述采集模块具体包 括： 采集单元，用于将所述外部设备靠近用户体表，采集用户心电图数据； 判断单元，用于判断采集时间是否超过预定时间，当是时保留所述心电图数据，否则取 消该心电图数据。
[0013] 所述的基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其中，所述预处理模块具体包 括： 噪点消除单元，用于对采集的心电图数据进行噪点消除处理； 无用数据剔除单元，用于剔除心电图数据中的无用数据。
[0014] 所述的基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其中，所述解锁模块具体包 括： 分类单元，用于采用分类算法对心电图数据进行分类，并通过梯度算法和线性最小二 乘法来调整RBF神经网络参数，提高分类效率； 识别单元，用于采用识别算法对心电图数据进行识别获得一组系数向量数据。
[0015] 所述的基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其中，所述解锁模块还包括： 比对单元，用于将该系数向量数据发送至一通用平台，用于对该系数向量数据与通用 平台上预先存储的比对数据进行比对，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
[0016] 有益效果：本发明通过对用户心电图数据进行采集，并且对采集到的心电图数据 进行预处理，最后对该心电图数据进行识别，得出系数向量数据，并与存储好的比对数据进 行比对，判断是否相同，根据判断结果来进行解锁或锁屏，本发明的解锁方式基于用户自身 的心电图数据，无需用户另外输入密码数据，所以更加安全，更加隐秘，确保不会被破解，且 无需用户记忆大量密码数据，更方便了使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明一种基于心电图的对电子设备进行解锁的方法较佳实施例的流程 图。
[0018] 图2为图1所示方法中步骤S101的具体流程图。
[0019] 图3为图1所示方法中步骤S102的具体流程图。
[0020] 图4为图1所示方法中步骤S103的具体流程图。
[0021] 图5为本发明一种基于心电图的对电子设备进行解锁的系统较佳实施例的结构 框图。
[0022] 图6为图5所示系统中采集模块的具体结构框图。
[0023] 图7为图5所示系统中预处理模块的具体结构框图。
[0024] 图8为图5所示系统中解锁模块的具体结构框图。
【具体实施方式】
[0025] 本发明提供一种基于心电图的对电子设备进行解锁的方法及系统，为使本发明的 目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026] 请参阅图1，图1为本发明一种基于心电图的对电子设备进行解锁的方法较佳实 施例的流程图，如图所示，其包括步骤： 5101、 通过一外部设备采集用户心电图数据； 5102、 对采集的心电图数据进行数据预处理； 5103、 对经过预处理的数据进行识别，最终得出系数向量数据，将该系数向量数据与存 储好的比对数据进行比对，判断是否相同，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
[0027] 此处的外部设备可以是手机等便携式电子设备，随着科技的发展，其形状也可设 计成手环型，例如目前正在研发的智能手表，设计这种手环形状便于用户的佩带。外部设备 可靠近体表来使外部设备进入到工作模式，在进入到工作模式后，开始采集用户的心电图 数据，然后对采集的心电图数据进行数据预处理以及后续的识别出来，最终得到系数向量 数据，并将其与存储好的比对数据进行比对，判断是否相同，若相同则解锁外部设备，否则 保持其锁定状态。在本发明实施例中，外部设备也可以是仅仅采集心电图数据的功能，当然 也可以包括一些数据处理的功能，但外部设备还可连接其他智能设备上，用于对其他智能 设备进行解锁，即利用该手环型外部设备来解锁智能设备。
[0028] 此外，若该系数向量数据与存储好的比对数据不相同，在保持锁定状态时，可以提 示用户手动、或通过其他方式解锁，以增强人机互动、改善用户体验。
[0029] 作为本发明更优选的实施例，如图2所示，所述步骤S101具体包括： S201、将所述外部设备靠近用户体表，采集用户心电图数据； 首先将外部设备靠近用户体表，以使外部设备进入工作模式来采集用户心电图数据， 进入工作模式的方式可以是用户输入指令来进入到工作模式，但更好的是在外部设备上设 置一距离传感器，当该距离传感器检测到外部设备靠近用户体表时，则控制外部设备进入 到工作模式。
[0030] S202、判断采集时间是否超过预定时间，当是时保留所述心电图数据，否则取消该 心电图数据。
[0031] 进入到工作模式后，外部设备开始采集用户的心电图数据，其采集时间需要达到 一定要求，一般来说，需要10秒钟的采集时间，采集时间越久，则采集的数据量越多，其识 别正确率也更高。默认预定采集时间为10s，用户也可根据需要自定义采集时间。在采集时 间超过10S后，则保留采集到的心电图数据，即存储这些心电图数据。但是若采集时间未超 过10S，例如用户将外部设备靠近体表后，又很快将外部设备远离体表，导致采集时间过短， 则取消该心电图数据，即将这些数据自动删除，并提示用户采集时间过短，需重新采集。
[0032] 外部设备采集心电图数据的原理是通过红外线对人体血氧进行照射，通过血氧对 于红外线的敏感程度绘制出用户的心电图数据。对于用户而言，每个人的心电图数据不尽 相同，所以，本发明正是基于此，来采集用户的心电图数据来进行解锁，不尽更加安全隐蔽， 同时解锁更加方便。
[0033] 作为本发明更优选的实施例，如图3所示，所述步骤S102具体包括： S301、对采集的心电图数据进行噪点消除处理； 由于外部设备在采集数据的过程中外部环境以及佩带方式不尽相同，所以在数据预处 理过程中，首先对心电图数据进行噪点消除处理，即进行消噪处理，去除一些明显不属于心 电图数据的信号，例如将信号幅度超过阀值的信号去除。
[0034] S302、剔除心电图数据中的无用数据。
[0035] 如果采集数据时，外部环境非常恶劣，例如在高温环境或者电磁干扰非常严重，那 么其中就会有非常多的无用数据，需要将这些无用数据剔除。如果采集到的心电图数据大 部分都是用户数据，那么删除整个心电图数据，并提示用户注意佩带方式以及在较好的环 境下采集数据。
[0036] 上述处理过程需要外部设备中协处理器的协助，其主要作用是采用FIR低通滤波 的方式进行快速滤波，利用差分阀值(差分进化算法）的方法进行定位检测，以提高数据计 算的高效性。
[0037] 作为本发明更优选的实施例，如图4所示，所述步骤S103具体包括： 5401、 采用分类算法对心电图数据进行分类，并通过梯度算法和线性最小二乘法来调 整RBF神经网络参数，提高分类效率； 5402、 采用识别算法对心电图数据进行识别获得一组系数向量数据。
[0038] 上述识别算法及分类算法也是基于DSP上进行运算的，具体处理过程是通过捕捉 多个周期的心电图信号，计算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，然后将单周期的心电图信号与此特征向量空间 的数据进行比对处理，获取一组系数向量数据。这种方法提高了效率，简化了算法，并且降 低了运行功耗，同时具有很高的移植性、可用性，更重要的是提高了识别正确率。
[0039] 所述步骤S103还包括： 5403、 将该系数向量数据发送至一通用平台，用于对该系数向量数据与通用平台上预 先存储的比对数据进行比对，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
[0040] 此步骤之前要求预先采集用户的心电图数据，并进行一系列的处理，得到该用户 的标准系数向量数据作为比对数据，存储在通用平台上，在获得系数向量数据后，将该系数 向量数据与标准系数相邻数据进行比较，若相同则进行解锁，否则保持锁定状态。较佳的 是，在预先采集用户的心电图数据时，采集的时间段应较长，以便后续数据的比对，例如采 集用户一整天的心电图数据。
[0041] 基于上述方法，本发明一种基于心电图的对电子设备进行解锁的系统较佳实施 例，如图5所示，其包括： 采集模块1〇〇,用于通过一外部设备采集用户心电图数据； 预处理模块200,用于对采集的心电图数据进行数据预处理，； 解锁模块300,用于对经过预处理的数据进行识别，最终得出系数向量数据，将该系数 向量数据与存储好的比对数据进行比对，判断是否相同，若相同则解锁，否则保持锁定状 态。
[0042] 进一步，如图6所示，所述采集模块100具体包括： 采集单元110,用于将所述外部设备靠近用户体表，采集用户心电图数据； 判断单元120,用于判断采集时间是否超过预定时间，当是时保留所述心电图数据，否 则取消该心电图数据。
[0043] 进一步，如图7所示，所述预处理模块200具体包括： 噪点消除单元210,用于对采集的心电图数据进行噪点消除处理； 无用数据剔除单元220,用于剔除心电图数据中的无用数据。
[0044] 进一步，如图8所示，所述解锁模块300具体包括： 分类单元310,用于采用分类算法对心电图数据进行分类，并通过梯度算法和线性最小 二乘法来调整RBF神经网络参数，提高分类效率； 识别单元320,用于采用识别算法对心电图数据进行识别获得一组系数向量数据。
[0045] 进一步，所述解锁模块300还包括： 比对单元，用于将该系数向量数据发送至一通用平台，用于对该系数向量数据与通用 平台上预先存储的比对数据进行比对，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
[0046] 关于上述模块单元的技术细节在前面的方法中已有详述，故不再赘述。
[0047] 综上所述，本发明通过对用户心电图数据进行采集，并且对采集到的心电图数据 进行预处理，最后对该心电图数据进行识别，得出系数向量数据，并与存储好的比对数据进 行比对，判断是否相同，根据判断结果来进行解锁或锁屏，本发明的解锁方式基于用户自身 的心电图数据，无需用户另外输入密码数据，所以更加安全，更加隐秘，确保不会被破解，且 无需用户记忆大量密码数据，更方便了使用。
[0048] 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可 以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保 护范围。
【权利要求】
1. 一种基于心电图的对电子设备进行解锁的方法，其特征在于，包括步骤： A、 通过一外部设备采集用户心电图数据； B、 对采集的心电图数据进行数据预处理； C、 对经过预处理的数据进行识别，最终得出系数向量数据，将该系数向量数据与存储 好的比对数据进行比对，判断是否相同，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
2. 根据权利要求1所述的基于心电图对电子设备进行解锁的方法，其特征在于，所述 步骤A具体包括： A1、将所述外部设备靠近用户体表，采集用户心电图数据； A2、判断采集时间是否超过预定时间，当是时保留所述心电图数据，否则取消该心电图 数据。
3. 根据权利要求1所述的基于心电图对电子设备进行解锁的方法，其特征在于，所述 步骤B具体包括： B1、对采集的心电图数据进行噪点消除处理； B2、剔除心电图数据中的无用数据。
4. 根据权利要求1所述的基于心电图对电子设备进行解锁的方法，其特征在于，所述 步骤C具体包括： C1、采用分类算法对心电图数据进行分类，并通过梯度算法和线性最小二乘法来调整 RBF神经网络参数； C2、采用识别算法对心电图数据进行识别获得一组系数向量数据。
5. 根据权利要求4所述的基于心电图对电子设备进行解锁的方法，其特征在于，所述 步骤C还包括： C3、将该系数向量数据发送至一通用平台，用于对该系数向量数据与通用平台上预先 存储的比对数据进行比对，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
6. -种基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其特征在于，包括： 采集模块，用于通过一外部设备采集用户心电图数据； 预处理模块，用于对采集的心电图数据进行数据预处理，； 解锁模块，用于对经过预处理的数据进行识别，最终得出系数向量数据，将该系数向量 数据与存储好的比对数据进行比对，判断是否相同，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
7. 根据权利要求6所述的基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其特征在于，所 述采集模块具体包括： 采集单元，用于将所述外部设备靠近用户体表，采集用户心电图数据； 判断单元，用于判断采集时间是否超过预定时间，当是时保留所述心电图数据，否则取 消该心电图数据。
8. 根据权利要求6所述的基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其特征在于，所 述预处理模块具体包括： 噪点消除单元，用于对采集的心电图数据进行噪点消除处理； 无用数据剔除单元，用于剔除心电图数据中的无用数据。
9. 根据权利要求6所述的基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其特征在于，所 述解锁模块具体包括： 分类单元，用于采用分类算法对心电图数据进行分类，并通过梯度算法和线性最小二 乘法来调整RBF神经网络参数； 识别单元，用于采用识别算法对心电图数据进行识别获得一组系数向量数据。
10.根据权利要求9所述的基于心电图的对电子设备进行解锁的系统，其特征在于，所 述解锁模块还包括： 比对单元，用于将该系数向量数据发送至一通用平台，用于对该系数向量数据与通用 平台上预先存储的比对数据进行比对，若相同则解锁，否则保持锁定状态。
【文档编号】G06F3/0488GK104090722SQ201410322156
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】陈琼 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司