專利名稱：用于電生物身份識別的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本申請涉及電生物信號的獲取、處理、和分析。更具體而言，本申請涉及用于人的身份的電生物識別和驗證的系統和方法。
本發明提供了用于通過對電生物信號的獲取、處理和分析，進行人的身份的電生物識別和驗證的系統和方法。
背景技術：
身份識別在生活的許多方面起了重要作用，包括自動銀行服務、電子商務、電子銀行、電子投資、電子數據保護、資源的遠程訪問、電子交易、工作安全性、防盜設備、犯罪識別、安全門禁、以及工作間的進入登記。
單獨使用或與其它諸如智能卡、加密密鑰和數字簽名技術結合使用，生物測定學被期望幾乎遍及經濟和我們的日常生活的方方面面。
計算機化的系統使用口令和個人識別號(PIN)進行用戶識別。為了保持安全性，口令不得不定期更換，給用戶造成很大負擔。
已開發出多種先進的技術用于人的身份的生物識別和驗證，處于領先地位的技術是指紋識別、視網膜和虹膜識別、面部識別、和語音識別。然而，這些技術僅僅獲得有限的市場，原因在于其復雜而不友好的獲取形式、對諸如照明條件和背景噪聲這樣的環境參數的敏感性、以及高開銷。另外，由于復雜的獲取步驟，上面的技術通常要求操作員進行維護。
指紋識別是一項被廣泛認可且最成熟的技術，然而，其有多個缺陷系統不能驗證指紋所有者的實際存在因而易于受到欺騙，限制了其在線應用的適用性；光傳感器是一種昂貴且易碎的設備，一般不適于消費者市場；其受到與犯罪有關的負面涵義的影響。
視網膜掃描技術具有高性能的特點。然而，它們要求高精確度的光傳感器，對使用者不友好，這是因為它們需要使用者變換頭部姿勢，并且對非常敏感的器官-人的眼睛進行操作。另外，光傳感器是昂貴且易碎的。
虹膜和面部識別系統是對使用者友好的技術，這是因為它們從遠處獲取圖像。然而，它們需要數字圖像設備，并且對照明條件及瞳孔大小變化和面部表情均敏感。另外，深色眼鏡和隱形眼鏡的使用使虹膜識別性能降低，可以通過假冒對面部識別進行欺騙。
語音識別是最友好的技術，但是，它要求低噪音環境，并且對包括聲調的固有可變語音參數高度敏感。另外，現有的常規記錄技術可以用于欺騙基于講話的識別系統。
因此，需要有一種可靠的、健壯的(robust)、難以欺騙的(在線和離線)、低成本的、用戶友好的身份識別技術，適于單獨應用，或和目前的安全系統整合使用。
發明內容
根據本發明，通過以下步驟識別個體通過形成特定個體的心跳圖形的表示和所儲存的眾多個體的心跳圖形的共同特征的表示之間的差異，生成和存儲識別特定個體的第一生物簽名；在生成步驟之后，獲得所選定的個體的心跳圖形的表示，且通過形成所選定的個體的心跳圖形和所存儲的眾多個體的心跳圖形的共同特征表示之間的差異，生成第二生物簽名；把第二生物簽名和第一生物簽名進行比較，以確定所選定的個體是否是該特定個體。
所儲存的眾多個體的心跳圖形的共同特征的表示可以通過測定和儲存這種表示以及然后對所有存儲的表示取平均，或使用諸如主分量分析、子波分解等這樣的技術獲得。
個體可以是人或動物。
根據本發明的優選實施例的裝置執行對象特有的生物電信號的自動提取，以識別人的身份。該裝置可以整合到范圍很廣的設備和系統中。幾個非限制性的例子是智能卡；護照；駕駛員的執照裝置；生物登錄識別裝置；掌上操縱器；蜂窩嵌入式識別裝置；反-偷竊裝置；ECG監控裝置，電子銀行裝置，電子交易裝置；寵物識別裝置；物理訪問裝置；邏輯訪問裝置；結合ECG和指紋監控的裝置。其它的可能裝置對于本領域技術人員來說是顯而易見的。
根據本發明的裝置可以連續運行或根據需要運行。裝置可以被構造，以通過讓電極與所選定的個體的手或腳接觸獲取所選定的個體的心跳圖形的表示。當智能卡中提供有所要求的裝置時，卡在成功識別之后能夠運行一段有限的時間然后失效直到執行下一次成功的識別。裝置可以被構造與加密密鑰或數字簽名結合進行操作。
根據本發明的一個實施例，裝置可以結合到手腕上所戴的手表中，在那兒，在佩戴者的戴手表的手腕和另一個手之間測量信號。手表的背面可以由與手腕的后部接觸的導電介質制成(例如金屬板)，手表的正面可以被具有需要與另一個手的手指接觸的另一金屬觸點。手表可以傳送一個表明它的佩戴者的身份被確認和/或啟動物理地或邏輯地鎖定設備諸如門、計算機、保險柜等的信號。可選地，手表可以傳送關于它的佩戴者的個人信息。
根據本發明的優選實施例的方法是基于心電信號鑒別的。分析與心跳同時進行，消除了一般人的共同特征，從而增強了組成電生物、或生物的特征的對象特有的特征，這些特征通常在原始的心電信號中不能檢測到。
根據本發明的方法是基于對生物電信號的獲取的，該生物電信號被轉換成唯一的電生物簽名。電生物簽名的唯一性使系統難以被欺騙，它的固有的魯棒性(robust)使它理想地用于本地的、遠程的以及在線應用。另外，系統具有高識別性能的特點，支持開放的和封閉的搜索模式。一個開放的搜索是搜索許多被存儲的特征以識別一個對象，一個封閉的搜索是檢查一個被存儲的特征以驗證一個對象的身份。根據本發明的電生物系統的一個重要的優點是其簡單而直接的獲取技術，這意味著低成本、用戶友好的獲取裝置，并且不再需要熟練的操作者。
本發明是基于新的心電信號獲取、處理和分析的。一般地，由心臟產生的電子信號可以通過使用常規的表面電極來拾取，該表面電極通常放置在對象的胸部。信號由代表在每一心跳過程中不同功能階段，且根據生成組織的電子方位投影的幾個分量構成。甚至電極放置的輕微變化可能導致所接收的信號形態劇烈變化，到不同的信號分量的出現或消失的程度。
本發明利用了一個事實存在用于生成對象特有的一致的信號的電極放置位置，該信號對位置內的電極放置變化具有完全的魯棒性。這些位置是胳膊和腿(包括手指和腳趾)，可以提供一致的可復制的心電信號。對這些位置內的電極放置的位置變化的魯棒性產生于不變的心電信號投影，只要電極保持接近肢體末端，該信號投影就不會變化。
心電信號受脈搏數的變化的影響，是一種已知的心電調節器。脈搏數(pulse rate)變化可能導致‘P’和‘T’分量相對心電信號的‘QRS’分量(這些分量出現在圖5中)的等待時間變化。然而，脈搏數變化可能由信號復合體的回顧的脈搏數驅動調整自動補償。而且，系統的自適應操作模式可以跟蹤和補償脈搏數感應變化。這可以通過壓縮或擴展心跳波形的一個周期的時間尺度來實施。可以使用更加復雜的描述波形特性(例如S-T，P-Q段持續時間)和脈搏數之間關系的表述。
由于心臟組織結構、心臟定位和電子組織定位的正常變化，不同的人在他們的心電信號呈現出對象特有的細節，這些變化反映了從肢體測量到的心電信號。然而，在一個心電信號中，對象特有的細節被一般人群所共有的主心電特征所掩蓋。根據本發明，通過將從心電信號獲得的識別特征作為唯一的生物電特征，對這些共有特征的消除揭示對象特有的細節和允許對一個人的高性能識別。
圖1是根據本發明的系統的簡化框圖，包括信號獲取模塊、信號處理模塊、和輸出模塊。
圖2是圖1所示系統中信號獲取模塊的一個實施例的框圖。
圖3是圖1所示系統中信號處理模塊的一個實施例的框圖。
圖4是示出總-平均心電信號波形的曲線圖，從20個對象的數據庫計算得出，可作為模板。
圖5示出10個參與數據庫和對圖4的平均波形做出貢獻的對象的心電信號波形組。
圖6示出從圖5的信號波形得到的電生物簽名波形或模板組。
圖7示出對圖4的總平均波形作出貢獻的20個對象的保持符號的平方相關值的散布圖和分布柱狀圖。
具體實施例方式
根據本發明的系統的優選實施例被指定為電生物識別(Elector-Biometric Identification，縮寫為E-BioID)系統，并參考圖1示出的實例加以闡明。在這一實施例中，所儲存的多個個體的心跳圖形(heartbeat pattern)的共同特征的表示(representation)是多個個體的心跳圖形的平均。然而，其它實施例可以使用所儲存的不同類型的共同特征的表示，諸如舉例來說用主分量分析或子波分解可得到的共同特征的表示。
在一優選實施例中，E-BioID系統的基本元件包括信號獲取模塊12、信號處理模塊14、和輸出模塊16，這些模塊在一個殼體內實現。在另一優選實施例中，對本地獲得的電生物信號進行遠程分析可通過分離用于信號獲取、處理和輸出的功能元件來實現。結合本說明書并根據本領域中已經眾所周知的原理和技術，本領域技術人員可以輕易地實現圖1所示的每個部件。
圖2示出E-BioID系統中信號獲取模塊12的優選構造形式。數據獲取模塊優選地包括一對傳感器22、前置放大器24、帶通濾波器26和模數(A/D)轉換器28。結合本說明書并根據本領域已知的原理和技術，本領域技術人員可以輕易地實現這些部件中的每個部件。
傳感器22可以是能夠檢測心跳圖形的任何類型的傳感器，例如可以是作為“附件’’連接到標準計算機鍵盤上的金屬板傳感器。對象(subject，又稱主體)僅需要用兩個手指觸摸傳感器。
圖3示出E-BioID系統中信號處理模塊14的優選元件。信號處理模塊優選包括數字信號處理器(DSP)32、雙端口Ram(DPR)34、電可擦除可編程只讀存儲器(E2PROM)36和I/O端口38。結合本說明書并根據本領域中已經眾所周知的原理和技術，本領域技術人員可以輕易地實現這些部件中的每個部件。信號處理模塊14經由端口38連接到信號獲取模塊12和輸出模塊16。
在可選實施例中，通過適當地編程，可以在個人計算機上執行信號處理模塊，該信號處理模塊是一種靈活的計算平臺，允許系統直接集成到家庭、辦公室或研究所/公司環境中的現有計算設施。
輸出模塊16優選包括諸如LCD或CRT監控器等專用顯示裝置，可包括用于激活外部電氣裝置(諸如鎖定機構)的繼電器。可選地，輸出模塊可以包括用于將識別結果轉播到遠程站點以采取進一步行動的通信線。
信號獲取、處理和分析以簡單的方式獲取生物電信號或心跳信號，其中指示對象觸摸兩個金屬板22數秒鐘。金屬板把生物電信號傳導到放大器24，放大器24把生物電信號放大到理想的電壓范圍。在一優選實施例中，電壓范圍是0伏至5伏。
放大信號通過濾波器26除去位于優選頻率范圍4Hz-40Hz以外的部分。可選地，更寬的范圍0.1Hz-100Hz可以結合陷波濾波器使用，以抵制電源頻率干擾(50/60Hz)。優選用12-比特的A/D轉換器28在優選為約250Hz的采樣頻率上進行信號的數字化。
在模塊14中，信號被‘R’峰值量級標準化，以說明與外來的電屬性最有關的信號量級變化。標準化的數據被轉換成電生物簽名(electro-biometric signature)，該簽名與預儲存的電生物簽名模板比較。比較的結果被量化，可選地被分配一個置信水平值，然后傳送到輸出模塊16，該輸出模塊16向E-BioID系統的用戶提供一個識別反饋，也可以啟動諸如鎖或警報器等外部裝置、類似網絡登錄確認這等虛擬裝置、或通信線路。
在另一實施例中，E-BioID系統作為一種完全集成的小型設備實現，其中很多功能部件在基于ASIC的系統上實現。
操作原理生物識別需要將新獲取的生物簽名與已記錄的或登記的生物簽名模板數據庫內的模板進行比較。這需要系統進行兩個階段的操作登記和識別。
登記階段在一優選實施例中，指示每個新對象用一只手的兩個手指觸摸兩個金屬板。在可選實施例中，對象可以用手或腿的其它部分觸摸金屬板。系統監控對象的脈搏數(pulse rate，又稱脈搏率或脈搏速率)并開始記錄，優選持續至少20秒。根據所要求的精度級，可以使用更短的時間間隔。一旦記錄完成，則系統進行自我測試，以通過比較從所注冊的段的兩個部分得到的至少兩個生物簽名，驗證簽名的一致性。兩個部分可以是兩個半個、或兩個更大的、重疊的段。兩個部分用于獲得兩個生物簽名。如果自我測試的結果成功，則那個對象的登記完成，如果不成功，則重復該過程。成功的記錄用于構造一個心電信號或一系列的心電信號，這些信號被添加到心電信號數據庫中。
通過消除參于數據集的所有對象所共有的特征，由此增強對象專有的鑒別特征，將心電信號轉換成一組電生物簽名模板。
在一優選實施例中，系統創建了一個總-平均心電模板，通過同步平均整個對象池的標準化心電信號計算得出該模板。總-平均模板代表上面提到的共同特征，因此把總-平均從每個心電信號中減去，產生一組不同的對象特有的電生物模板簽名。在可選實施例中，可以使用其它用于消除共同特征的裝置，諸如主分量分析或子波分解。
在另一優選實施例中，將數據庫劃分成幾個子集，以最大化子集內部的相似性和子集之間的差異性，產生幾個不同的總-平均。可以使用諸如線性分類器、貝氏分類器、模糊分類器或神經網絡等標準的圖形分類方案來執行分成子集的劃分。分成子集在大型數據庫的情況下用于簡化和縮短搜索過程，并確保總-平均作為一種心電信號中相似性的適當表示的有效性。
圖4示出從由20個參與數據庫的對象組成的池中構造出的總-平均的例子。
圖5示出10個心電信號的實例，圖6示出通過消除數據庫中所有對象的共同特征從上面的心電信號獲得的電生物模板特征。特別地，通過將圖4的波形從圖5對應的信號中減去獲得圖6的每個簽名。將觀察到，雖然原始的心電信號是非常相似的，但所得到的電生物簽名呈現出顯著的差異。已發現這些差異反映了固有的唯一心電(信號)差異，這種差異成為E-BioID系統的識別能力的基礎。
識別階段在識別階段，對象與系統以一種類似于登記階段的方式進行交互，然而幾秒鐘量級的更短的記錄時間是足夠的。
在優選實施例中，系統執行驗證程序(封閉搜索)系統處理所獲得的信號，形成電生物對象簽名，根據脈搏數調整簽名，并把經過調整的電生物簽名與對象被登記的電生物簽名模板進行比較。
在另一優選實施例中，系統執行鑒別程序(開放搜索)系統對整個或部分數據庫進行重復的比較過程，從而提供對匹配身份的鑒別。
比較過程在一優選實施例中，通過計算電生物簽名σj和電生物簽名模板Φi之間的相關系數ρ進行比較，相關系數ρ如下所示 相關系數被平方，保持其原始符號η＝sign(ρ)*|ρ|2。在可選實施例中，可以根據諸如電生物簽名之間的RMS錯誤等其它相似性量度進行比較。
根據操作模式(封閉搜索或開放搜索)，比較可產生一個或幾個相關系數。在封閉搜索模式中，保持符號不變的平方相關系數(η)用于做出識別決定一個大于預置閾值的值被認為是一個正的鑒別值或匹配值；邊界線、接近閾值的值可表明需要擴展的或重復的記錄。在開放搜索模式中，在最高的系數高于選定的閾值假設下，所有保持符號不變的平方相關系數中的最大的保持符號不變的平方相關系數產生最可能的對象鑒別值。
預置閾值從所要求的置信度獲得；更高理想的置信度要求更高的閾值。在一實施例中，高于0.8的保持符號不變的平方相關值表示匹配，低于0.7的值表示不匹配。因此，高于0.8的符號保持的平方相關值可能被認為是真正的匹配，低于0.7的值可能被認為是不匹配。
圖7上部的圖表示出保持符號不變的平方相關值的分散繪圖，用虛線表示閾值0.8。匹配(圓圈)和不匹配(星)之間清楚的分開是顯而易見的。在其它兩個圖表內的柱狀圖提供了對E-BioID系統強大的識別能力的不同示意圖，其中可以看出不匹配(值)集中在零值(不相關)周圍，而匹配(值)稠密地分布在1.0(絕對相關)附近。
在可選實施例中，可以使用諸如多參數方案(例如模糊邏輯方案)等更加復雜的決策方案，這種方案使用了不止一種距離量度；例如，從分段的數據分析獲得多個相關值。
在一優選實施例中，系統通過在心電信號發生變化時把心電信號添加到對象的數據庫文件隨時間提高它的性能。在隨后的識別中，系統處理新獲得的信號，計算脈搏數，形成電生物對象簽名，選擇所登記的具有最相似的脈搏數的電生物簽名模板，把新電生物簽名與所選擇的登記的電生物簽名模板進行比較。
在另一優選實施例中，系統使用在長期系統操作中獲得的信號跟蹤登記的對象心電信號的可能變化，如果發生一致的變化，則自動調整所登記的信號來反映這些變化。這種跟蹤過程補償心電信號在長時期的逐步變化，但不補償類似那些結合臨床心臟條件中所期望的快速而急劇的變化。在另一實施例中，這種急劇的變化可以報告給對象，表明需要進行醫生診斷。
實例登記算法以下是一個登記階段的算法實例i.令xi(n))表示第i個新對象的20秒250Hz的數字化樣本，其中n表示離散的時間單位。
ii.在頻率范圍為4Hz-40Hz內帶通過濾xi(n)。
iii.被過濾的信號表示為yi(n)。
iv.將‘R’峰值識別為定位點，搜索被過濾的信號yi(n)以尋找QRS復合體。
v.被過濾的信號yi(n)被保持或反相以獲得正‘R’峰值。
vi.被鑒別的QRS復合體被計數以建立一個平均脈搏數讀數PRi。
vii.在每個‘R’定位點之前取50個樣本和之后取90個樣本，將被過濾的信號yi(n)圍繞定位點分段。
viii.每一數據段被‘R’定位點的幅度標準化。
ix.該段圍繞定位點對齊且被平均以產生對象的心電信號，用si(n)表示。
x.根據平均脈搏數PRi以及通過根據脈搏數標準化‘P’和‘T’等待時間來調整對象的心電信號si(n)。所調整的心電信號用vi(n)表示。
xi.根據脈搏數調整的對象的心電信號vi(n)被添加到數據庫，且被導入總-平均T(n)。
xii.通過把總-平均T(n)從儲存在系統數據庫中的根據脈搏數調整的心電信號的每一個減去來構造一組電生物簽名Φi。
實例識別算法以下是一個識別階段的算法例子i.令xj(n)表示被測試的對象的10秒250Hz的數字化樣本。
ii.在4Hz-40Hz的頻率范圍中帶通過濾xj(n)。
iii.被過濾的信號表示為yj(n)。
iv.將R峰值用作定位點，搜索被過濾的信號yj(n)以尋找QRS復合體的位置。
v.被過濾的信號yi(n)被保持或反相，以獲得正‘R’峰值。
vi.被鑒別的QRS復合體被計數以建立一個平均脈搏數讀數PRj。
vii.在每個定位點之前取50個樣本和之后取90個樣本，將過濾的信號yj(n)圍繞定位點分段。
viii.該段圍繞定位點對齊且被平均以產生對象的心電信號，用sj(n)表示。
ix.根據平均脈搏數PRj標準化對象的心電信號sj(n)。根據脈搏數調整的對象的心電信號用vj(n)表示。
x.通過把總-平均T(n)從根據脈搏數調整的心電信號vi(n)減去來構造電生物簽名σj。
xi.電生物簽名σj和所有登記的電生物簽名Φi之間的相關系數被計算和平方，且保持它們的原始算術符號。
xii.選擇最大的保持符號不變的平方相關值，并將其與預置閾值進行比較。
xiii.如果所選擇的最大的保持符號不變的平方相關值大于預置閾值，則表明正確匹配，從而鑒別出對象。
因此，用于電生物身份識別的心電信號的獲取、處理和分析的方法和裝置可包括以下登記和識別步驟的任何子集登記獲取、數字化和儲存來自對象的心電信號；a.形成心電信號數據庫；b.基于心電信號的相似性把模板數據庫劃分成幾個子集；c.構造一個或多個總平均；d.得到對象特有的電生物簽名。
識別驗證將新捕獲的電生物簽名與對象特有的登記的電生物簽名模板進行比較；e.進行新捕獲的對象的電生物簽名與相關的存儲的電生物簽名模板的相關分析和置信分析；f.識別結果的顯示和注冊(registration)和/或物理的或虛擬的本地/遠程機構的啟動。
鑒別將新捕獲的電生物簽名與數據庫中的所有電生物簽名模板進行比較；g.進行新捕獲的對象的電生物簽名與所儲存的所有電生物簽名模板的相關分析和置信分析；h.識別結果的顯示和注冊和/或物理的或虛擬的本地/遠程機構的啟動。
特定實施例的上述描述將如此充分地揭示本發明的一般特性，以使其他人可以通過運用目前的技術容易地更改和/或使這種特定的實施例適應于各種應用，而沒有不適當的實驗以及沒有脫離一般的概念。所以這種適應和更改應該而且意圖是在所披露的實施例的等價物的含義和范圍內被理解。應該明白，本文所使用的措詞或術語目的是為了描述而不是限制。用于執行各種披露的功能的裝置、材料和步驟可以不脫離本發明而采取多種其它形式。
因此，如上面的說明書中和/或所附的權利要求書中所表達的，這種“做...的裝置”和“用于...的裝置”或任何方法步驟語言隨后有一功能性的聲明的表達目的是定義或包含任何結構元件、物理元件、化學元件或電子元件或結構，或任何方法步驟。這些可能現在或將來存在，執行所敘述的功能，無論是否精確地等價于上面說明書中披露的實施例，也就是說，用于執行相同功能的其它裝置或步驟也可以使用；目的在于給予這種表達最廣泛的解釋。
權利要求
1.一種用于識別個體的方法，包括通過形成特定個體的心跳圖形的表示和所儲存的多個個體的心跳圖形的共同特征的表示之間的差異，生成和儲存用于識別所述特定個體的第一生物簽名；在所述生成步驟之后，獲得所選定的個體的心跳圖形的表示，并且，通過形成所選定的個體的心跳圖形和所儲存的多個個體的心跳圖形的共同特征的表示之間的差異，生成第二生物簽名；以及將所述第二生物簽名和所述第一生物簽名進行比較，以確定所選定的個體是否是所述特定個體。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述生成和儲存步驟包括通過形成每個個體的心跳圖形的表示和所儲存的心跳圖形的共同特征的表示之間的差異，生成和儲存多個第一生物簽名，每個第一生物簽名均用于識別相應的個體；以及相對于每個所述第一生物簽名執行所述比較步驟。
3.根據權利要求2所述的方法，包括準備步驟獲得多個個體的心跳圖形的表示，以及從至少一個選定數量的表示中得到并儲存多個個體的心跳圖形的共同特征的表示。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述得到并儲存多個個體的心跳圖形的共同特征的表示的步驟包括得到和儲存心跳圖形的共同特征的多個表示，每個心跳圖形均來自由多個個體組成的各個不同的組。
5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述得到和儲存多個個體的心跳圖形的共同特征的表示的步驟包括生成多個個體的心跳圖形的平均。
6.根據權利要求3所述的方法，其中，所述得到和儲存多個個體的心跳圖形的共同特征的表示的步驟包括執行主分量分析或子波分解之一。
7.根據權利要求2所述的方法，其中，所述比較步驟包括使所述第二生物簽名與所述多個第一生物簽名中的每個第一生物簽名相關，并識別所述多個第一生物簽名中與所述第二生物簽名最相關的第一生物簽名。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述相關步驟包括獲得與每個第一生物簽名相關的相關系數，所述比較步驟進一步包括把與所識別的第一生物簽名相關的相關系數與相關系數閾值比較。
9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述比較步驟包括使所述第二生物簽名與所述第一生物簽名相關，以獲得相關系數；將與所識別的第一生物簽名相關的相關系數與相關系數閾值比較。
10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述生成和儲存第一生物簽名的步驟包括在本地數據庫中儲存所述簽名。
11.根據權利要求1所述的方法，其中，所述生成和儲存第一生物簽名的步驟包括在遠程數據庫中儲存所述簽名。
12.根據權利要求1所述的方法，其中，所述獲得所選定的個體的心跳圖形的表示的步驟包括補償所選定的個體的脈搏數與所選定的脈搏數的偏差。
13.根據權利要求1所述的方法，其中，所述獲得所選定的個體的心跳圖形的表示的步驟包括獲得心跳圖形的多個表示。
14.根據權利要求1所述的方法，其中，所述生成和儲存特定個體的第一生物簽名的步驟包括在一段時間內獲得特定個體的心跳圖形的多個表示，并分別從特定個體的心跳圖形的多個表示中的相應一個生成連續的第一生物簽名。
15.用于識別個體的裝置，包括生成和儲存裝置，用于通過形成特定個體的心跳圖形的表示和所儲存的多個個體的心跳圖形的共同特征的表示之間的差異，生成和儲存用于識別特定個體的第一生物簽名；獲得裝置，用于在所述第一生物簽名已經產生且被儲存后，獲得所選定的個體的心跳圖形的表示，并且通過形成所選定的個體的心跳圖形和所儲存的多個個體的心跳圖形的共同特征平均的表示之間的差異，生成第二生物簽名；以及比較裝置，用于把所述第二生物簽名和所述第一生物簽名進行比較，以確定所選定的個體是否是特定個體。
16.根據權利要求15所述的裝置，其中所述生成和儲存裝置包括用于生成和儲存多個第一生物簽名的裝置，用于通過形成每個個體的心跳圖形的表示和所儲存的心跳圖形的共同特征的表示之間的差異，生成和儲存多個第一生物簽名，每個第一生物簽名均用于識別相應的個體；以及所述比較裝置相對于所述多個第一生物簽名中的每個第一生物簽名被執行。
17.根據權利要求16所述的裝置，其中，所述生成和儲存裝置包括表示獲得裝置，用于獲得多個個體的心跳圖形的表示；以及表示得到裝置，用于從至少一個選定數量的表示中得到所儲存的共同特征的表示。
18.根據權利要求17所述的裝置，其中，所述表示得到裝置包括用于得到多個所存儲的共同特征的表示的裝置，每個表示均來自從各個不同的組。
19.根據權利要求16所述的裝置，其中，所述比較裝置包括相關裝置，用于使所述第二生物簽名與所述多個第一生物簽名中的每個第一生物簽名相關，并且識別所述多個第一生物簽名中與所述第二生物簽名最相關的第一生物簽名。
20.根據權利要求19所述的裝置，其中，所述相關裝置包括用于獲得與每個第一生物簽名相關的相關系數的裝置；以及所述比較裝置還包括將與所識別的第一生物簽名相關的相關系數與相關系數閾值進行比較的裝置。
21.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述比較裝置包括用于將所述第二生物簽名與所述第一生物簽名相關以獲得相關系數的裝置；以及用于將與所識別的第一生物簽名相關的相關系數與相關系數閾值進行比較的裝置。
22.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述用于識別個體的裝置是下列其中之一智能卡；護照；駕駛員的執照裝置；生物登錄識別裝置；掌上操縱器；蜂窩嵌入式識別裝置；防盜裝置；ECG監控裝置，電子銀行裝置，電子交易裝置；寵物識別裝置；物理訪問裝置；邏輯訪問裝置；以及結合ECG和指紋監控的裝置。
23.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述用于識別個體的裝置是一種用于遠程登錄以保護資源的生物登錄識別裝置。
24.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述用于識別個體的裝置持續運行。
25.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述獲得裝置被構造成與所選定的個體的手或腳接觸。
26.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述用于識別個體的裝置設置在智能卡中，所述智能卡在成功識別后，能夠運行一段有限的時間，然后失效，直到執行下一次成功識別。
27.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述用于識別個體的裝置被構造成與加密密鑰或數字簽名結合操作。
28.根據權利要求15所述的裝置，所述用于識別個體的裝置被集成到手腕上所戴的手表中，在佩戴者的戴有手表的手腕和另一只手之間測量信號。
全文摘要
用于電生物身份識別或驗證的方法和裝置，通過形成特定個體的心跳圖形的表示和所儲存的多個個體的心跳圖形的共同特征的表示之間的差異，生成和儲存用于識別特定個體的第一生物簽名；在生成步驟之后，獲得所選定的個體的心跳圖形的表示，以及通過形成所選定的個體的心跳圖形和所儲存的多個個體的心跳圖形的共同特征的表示之間的差異，生成第二生物簽名；將第二生物簽名和第一生物簽名進行比較，以決定所選定的個體是否是特定的個體。
文檔編號G07C9/00GK1672357SQ03818051
公開日2005年9月21日 申請日期2003年7月24日 優先權日2002年7月29日
發明者丹尼爾·H·蘭格 申請人:C－西格雷特有限公司