1、通信技術和互聯(lián)網的飛速發(fā)展從根本上影響了人類的生活方式，社會對于身份認證的準確性、安全性和實用性提出了更高的要求，生物特征識別技術受到了廣泛的關注?；诓綉B(tài)觸覺特征的生物特征識別方法是一種新興的身份識別技術，與其它生物特征識別技術相比，基于步態(tài)觸覺特征的身份識別具有獨特的優(yōu)點，第一，步態(tài)觸覺信息的采集并不需要被測者的配合，可采取遠距離非接觸式的采集方式，不會涉及到隱私等問題；第二，步態(tài)主要由先天因素和后天因素影響，先天因素主要是指人體的

2、腳型骨骼，后天因素則包括成長環(huán)境、習慣等，因此步態(tài)具有特定性和相對穩(wěn)定性，不易偽裝和模仿，非常適合用于生物特征識別。
　　 基于步態(tài)觸覺特征的生物特征識別才剛剛起步，有關這方面的研究非常少，因此本文在介紹步態(tài)觸覺信息的基礎上，深入研究了如何利用步態(tài)觸覺特征完成身份識別，全文的主要研究工作如下：
　　 首先簡要介紹了步態(tài)觸覺特征的生理本質、分類、模型和應用，隨后主要針對三維地面反作用力，詳細說明了實現(xiàn)生物特征識別的步驟以及

3、需要解決的難點。
　　 在分析常用步態(tài)觸覺信息獲取裝置的原理和不足的基礎上，設計研制了一種包括壓力測試板和三維測力臺的測量平臺，該測量平臺能夠測量包括足底壓力分布和三維地面反作用力在內的完整步態(tài)觸覺信息。利用該測量平臺獲取了完整步態(tài)觸覺信息，建立了步態(tài)觸覺信息數(shù)據庫，隨后針對步態(tài)觸覺信息信號的特點，選取適當?shù)姆绞綄?shù)據庫中的數(shù)據進行去噪處理，有效地消除了噪聲，又較好地保留了原始信號中的有效特征點，最后應用去噪后的信號，考察了三維

4、地面反作用力的重復性和唯一性，證明了其滿足進行生物特征識別的基本條件。
　　 接下來討論了從原始信號中提取有效特征的方式，經過去噪處理后的信號中包含了大量的有用特征，如何提取這些特征對提高識別的準確性十分重要，通過分析常用特征提取方法的原理和適用范圍，結合考慮GRF信號的特點，選取小波包分解作為特征提取方法，對原始信號進行大量不同的分解，提高信號的時頻分辨率。通過實驗對步態(tài)觸覺信息數(shù)據庫中的樣本數(shù)據進行了分析，將原始信號分解到不

5、同的頻段上，選用能最清晰表現(xiàn)信號特征的小波包系數(shù)作為初始特征表征，為身份識別的下一步提供更精確的數(shù)據。
　　 隨后討論了特征選擇和識別的方法，特征選擇是模式識別中的關鍵步驟，它可以減少冗余特征，提供更快和更有效的模型，特征選擇子集往往決定了最終的識別效率。本文提出了混合型的特征選擇方法：采用基于模糊集的特征選擇法進行首次特征選擇，再利用遺傳算法或蟻群算法進行二次特征挑選，在二次特征挑選中會用到分類器，支持向量機能夠避免產生局部最

6、小值，確保得到有效解，并且對小樣本識別問題尤為有效，因此被用做分類。為了展示算法的有效性，采用它對步態(tài)觸覺特征數(shù)據庫中的數(shù)據進行分析，通過識別率比較和特征重構，比較了單純采用一步特征選擇和采用混合算法的效率，也對遺傳算法和蟻群算法的效率進行了對比。
　　 前面的幾章介紹了基于單步步態(tài)觸覺特征的生物識別算法，在此研究的基礎上，介紹了基于多步步態(tài)觸覺信息的生物特征識別算法，構建了基于步態(tài)觸覺特征的生物特征識別系統(tǒng)，詳細說明了系統(tǒng)結構