2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidating the origin of biometric authentication based on the acoustic characteristics of the ears with high resolution 3D MRI
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19H04112
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| Research Institution | Nagaoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
矢野 昌平 長岡工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 准教授 (90332006)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南部 功夫 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (40553235)
和田 安弘 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (70293248)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオメトリクス / 耳音響認証 / ３DMRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者が開発した耳音響認証は、耳穴の反射音特性（耳穴特徴量）を用いて常時認証を行う画期的な認証であり実用化に向けて研究開発が進んでいる。しかし、新しいバイオメトリクスデータであるため、耳穴特徴量が人それぞれに異なる原因についての研究は不十分である。我々は、３Dスキャナを用いて外耳道形状を計測し、耳穴特徴量が人それぞれに異なる原因が外耳道の形状によるものか、鼓膜より先の体内を含めた音響特性に由来するのかの解明を試みた。その結果、音響特性は外耳道の形状のみならず、鼓膜より奥にある気道や肺等の体内器官の形状等にも関係している可能性を示唆していた。本研究では、医療用に用いられる高解像な３Dの磁気共鳴画像（Magnetic Resonance Imaging : MRI）を用いて、外耳道形状および鼓膜より深部となる、耳管、頭蓋、気道等の上半身の体内器官形状を計測し耳穴特徴量との関係を見出す。これにより、耳音響認証のバイオメトリクス起源の解明を行う。2019年度においては、新潟医療福祉大学の児玉教授と共同研究を締結し、３DMRIを用いて計測の実施を行った。MRI計測にといては、耳の外耳道部分の形状の測定および頭部全体の測定、さらに上半身を含んだ測定の３か所について適した測定条件を見出すことが必要となる。２人の被験者を用いた３DMRI計測を実施し、音響的な個人性を多く含み耳音響認証の異なりの起源と考えられる鼓膜の奥の空間について表現できるMRI画像を取得するための条件を見つけ出すこと行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在までの進捗状況としては、やや遅れているとの判断を行った。理由として、新型コロナウイルスの影響にて３月から現在までの期間において、研究室での実験等については活動を大きく低下している。これは、学生の安全を確保つつ研究を実施する上で最も優先される事項である。遠隔での研究活動は継続し実行されているため、評価としては遅れているとした。７月以降は、コロナ禍での安全を考慮しつつ研究・実験活動を通常と等しくなるように戻していく予定である。
学術研究においては、当初予測していないことが起こることがあるため、初年度の研究遂行は、計画よりも遅れがちになることが想定される。このことを考慮しても、本研究課題の進捗状況についてはやや遅れているとの判断を行った理由として、被験者を有する実験において本学の倫理委員会の審議に多くの時間を有したことが挙げられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の今後の推進方策について、２０１９年度において、３DMRI計測を実施するにあたり倫理委員会の審議に多くの時間を有したが、それらの審議については終了している。２０２０年度以降については、選定したBRAをもちいてWFS装置を作成し、送出実験を実施する。２０１９年度では３DMEIについては２人のみであったが、２０２０年度は４人に拡張する。また、２０２１年度には３Dプリンタにより造形した疑似頭部模型を作成し音響特性についての検討を実施する予定である。
２０２０年に発生し継続しているコロナ禍の影響に対して、我々はテレワークが取り上げられる前より、研究環境についてテレワーク可能環境の構築を行ってきた。具体的には遠隔においても研究開発環境を有したPCへのアクセスが可能となっている。しかしながら実際の運用においては、多くの問題が発生した。主に、研究実施者となる研究室学生の自宅での環境によるものである。研究の実施にあたり、遠隔での研究可能なテレワーク用PC、およびテレワークのための電子機器を購入し、環境の整備をおこなった。今後も引き続き、研究推進のための開発環境の整備を行うとともに、研究遂行を行う予定である。
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