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マイクロ波ドップラーセンサを用いた非接触生体認証技術

研究課題

研究課題/領域番号 18K19784
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関神戸大学 (2019-2020)
大阪大学 (2018)

研究代表者

和泉 慎太郎  神戸大学, システム情報学研究科, 准教授 (60621646)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード生体認証 / マイクロ波ドップラー / 非接触心拍計測 / 非接触 / 生体計測 / 心拍
研究成果の概要

本研究では非接触で計測された心臓拍動の個人差を利用して生体認証を行う方法を提案した。マイクロ波ドップラーセンサを用いて体表面の微小な振動を計測することで、非接触で心臓の拍動を計測することができる。心臓拍動のパターンには個人差があり、これを機械学習を用いて学習することで個人を識別できることを示した。また、データの前処理に時間周波数解析を用いることでノイズの影響を低減できることを示した。実測評価を行い、96.15%の精度を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

物理的なIDやパスワードを必要としない生体認証は盗難やなりすましによる不正アクセスの危険性の低い優れた認証方法である。顔や指紋、虹彩、静脈、掌紋、耳介など様々な生体情報が利用され、実用化も進んでいる。しかしこれらの認証方法にはそれぞれ長所と短所が存在する。認証精度とセキュリティを高めるためには多様な生体認証方式を組み合わせることが有効であり、新しい原理に基づく認証方式が求められている。そこで、本研究では非接触かつ非侵襲で計測可能な生体情報を用いた新しい生体認証方式を提案した。提案手法では生成モデルを用いた機械学習を導入することで、従来の課題であった精度を向上できた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Energy-Efficient Spectral Analysis Method Using Autoregressive Model-Based Approach for Internet of Things2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Seiya、Izumi Shintaro、Kajihara Koichi、Yano Yuji、Kawaguchi Hiroshi、Yoshimoto Masahiko
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers

      巻: 66 号: 10 ページ: 3896-3905

    • DOI

      10.1109/tcsi.2019.2922990

    • NAID

      120007028961

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロ波ドップラーセンサを用いた心拍計測における個人差の評価2021

    • 著者名/発表者名
      真鍋歩夢, 和泉慎太郎, 落合拓光, 川口 博
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヘルスケア・医療情報通信技術研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] An Architectural Study for Inference Coprocessor Core at the Edge in IoT Sensing2020

    • 著者名/発表者名
      D. Watanabe, Y. Yano, S. Izumi, H. Kawaguchi, K. Takeuchi, T. Hiramoto, S. Iwai, M. Murakata, M. Yoshimoto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Artificial Intelligence Circuits and Systems
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ波ドップラーセンサを用いた心拍計測技術の検討2020

    • 著者名/発表者名
      落合拓光, 和泉慎太郎, 矢野裕二, 川口博, 吉本雅彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ARモデルを用いた心拍変動解析のための低消費電力アーキテクチャの検討2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 聖也, 和泉 慎太郎, 矢野 祐二, 川口 博, 吉本雅彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ユールウォーカー法を用いたIoTセンサ向け低消費電力周波数解析手法2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 聖也, 和泉 慎太郎, 矢野 祐二, 川口 博, 吉本雅彦
    • 学会等名
      LSIとシステムのワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 心拍変動解析に向けたウェアラブル生体センサの開発2018

    • 著者名/発表者名
      和泉 慎太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会ICD研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ波ドップラーセンサを用いた非接触生体認証2018

    • 著者名/発表者名
      岡野 孝昭, 和泉 慎太郎, 川口 博, 吉本 雅彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会MICT研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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