基于足底压力传感器与深度学习的生物身份识别
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TH823 TP391. 4

基金项目:

恩施州科技计划项目(2019001062)、湖北民族大学高水平科研成果校内培育项目(PY21022)、2021 年大学生创新创业训练计划项目(X202110517262)资助


Biometric identification based on plantar pressure sensor and deep learning
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    摘要:

    近年来研究表明,足底压力可以反映人体的特征,在生物识别上具有广阔的前景。 本研究探讨了足底压力进行身份识 别的可行性和方法论。 本文使用带有 8 个压力传感器的鞋垫收集了 14 名志愿者 14 000 多个压力数据作为数据集,利用无监督 学习探讨了分类的科学性,并讨论了地面状况对于压力数据的影响。 采用卷积神经网络(CNN)作为分类器,对分类性能进行 了评价,研究了步态分割和多步态周期对提高精度的影响。 实验结果表明,使用分割后的数据分类准确率为 98. 8% ,而没有分 割的为 93. 6 % ,当使用 3 个和 5 个步态周期进行分类时,准确率提升到 99. 4% 和 99. 8% 。 结果表明,用 CNN 对分割后的数据并 选择多个步态周期进行分类在利用足底压力进行身份识别方面具有良好实用价值。

    Abstract:

    According to recent research, plantar pressure can reflect various characteristics of the human body, which is promising for biometric identification. In our study, the feasibility and methodology of biometric identification by plantar pressure is discussed. Insoles with eight pressure sensors are used to collect over 14 000 steps of 14 participant as database. After that, the scientificity of classification is discussed by unsupervised learning, and the influence of ground conditions on pressure data is discussed. Convolutional neural network (CNN) is used as the classifier to evaluate the classification performance, and the effects of gait segmentation and multiple gait cycles on improving the accuracy are studied. Experimental results show that the accuracy of data classification after segmentation is 98. 8% , while that without segmentation is 93. 6% . When using 3 and 5 gait cycles for classification, the accuracy rise up to 99. 4% and 99. 8% . The results suggest that CNN with segmented data and selecting multiple gait cycles for classification has practical value in biometric identification utilizing plantar pressure.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

周丙涛,陈世强,程宇阳,谭林立,向 勉.基于足底压力传感器与深度学习的生物身份识别[J].仪器仪表学报,2021,(7):108-115

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  • 在线发布日期: 2023-06-28
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