2018 Fiscal Year Research-status Report
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
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18K19784
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
和泉 慎太郎 大阪大学, 産業科学研究所, 特任准教授(常勤) (60621646)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 非接触 / 生体認証 / 生体計測 / マイクロ波ドップラー / 心拍 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、非接触で計測可能な生体情報を使った新たな生体認証方式の実現である。特に、心臓の拍動に着目し、心筋の厚みや柔軟性、電気刺激の伝わり方、血管の弾性等に起因する個人差を非接触で計測する手法としてマイクロ波ドップラーセンサを用いた検討を行う。
本年度はマイクロ波ドップラーセンサの送受信アンテナ特性、被験者とアンテナとの距離、計測部位等が計測信号へ与える影響を評価した。また、最終的な精度に悪影響を及ぼすノイズについて詳細な検討を行った。マイクロ波ドップラーセンサに混入するノイズとしては。主に体動ノイズ、周辺環境からの反射波の影響、及びセンサ自体の振動と電気的なノイズが存在していた。周辺環境からのノイズに対してはアンテナ素子数の増加とビームフォーミングが有効であり、現在の想定環境ではセンサ自体の振動と電気的なノイズは十分に抑制可能であることがわかったが、体動ノイズは結果に大きく影響を与えており、今後の対策が必要である。
また、ARモデルを用いた周波数解析に着目し、その高効率実装手法についても検討を行った。ドップラーセンサ出力に対して短時間のウィンドウで時間周波数解析を行うことで個人差を強調できることを予備検討において確認していたが、計算量の多さが課題であった。そこで、解析時の次数やウィンドウ長等のパラメータが計測精度に与える影響を調査し、本研究の目的に合ったパラメータ調整を検討した。さらに、その専用ハードウェア化を検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計測条件の検討とアルゴリズム開発は予定よりも順調に進行しているが、被験者数を増やした実験は予定よりもやや遅れている。トータルでは順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は被験者数を３０名～４０名まで増やし、体格や性差が結果に与える影響をより詳細に評価する。また、体動ノイズへの対策としてノイズ耐性の高いアルゴリズムの開発を行う。現在は時間周波数解析と単純な学習で判別を行っているが、SVMやランダムフォレスト、ニューラルネットワーク等の機械学習アルゴリズムを検討する。
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| Causes of Carryover |
当初は被験者数を増やしたフィールド試験を行う予定であったが、計測条件によるセンサ出力への影響を重点的に評価するため、実験を最小限の被験者で実施した。被験者数を増やした試験は次年度使用額を用いて平成３１年度に実施する。
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Research Products
(2 results)
