Challenge to build non-contact ear acoustics authentication trusted from cyber society
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19K22851
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
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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, 教授 (90332006)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 耳音響認証 / バイオメトリクス / 波面合成 / アレースピーカ / アレーマイクロホン / 音響インパルス応答 |
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| Outline of Research at the Start |
常時個人を認証可能な仕組みが、ネットワーク社会の健全な成長とトラスト （信頼性）を確保に必要である。イヤホンから音波信号を送出し、耳の反響音を収音する耳音響認証を考案した。これは常時認証を可能とし「なりすまし」等の詐称を防ぐことが可能とした。本研究において認証装置を耳にかざすだけで個人認証を可能とするノンコンタクトな耳音響認証の実現に挑戦する。耳近傍における認証装置との幾何学的位置の変動は高次数の関数となり解析は困難である。波面合成を用いて低次元化処理を行いAIと機械学習により、幾何学的位置変動と音響特性との関係を見つけ出す。これにより、耳近傍でのノンコンタクト耳音響認証の実現を目指す
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、耳元にかざした携帯電話などのラウドスピーカからの再生音を用いて、外耳道内において反射・反響・回折・干渉する音波を取得し、取得音響信号に含まれるユーザ毎の差異を利用して個人識別を行うことを目的としている。これまでに、パラメトリックに並べた小型のラウドスピーカにより耳介近傍部での音響特性を計測し、波面合成手法（WFS）により平面波の再生実験を実施し、その成果は、学会において報告した。しかし、耳介近傍における音源であるラウドスピーカの位置のずれによる特性変化という課題への解決は不十分であった。
昨年度は外耳道と耳介の音響特性を分離して検討を行った。最初に外耳道に注目し、外耳道の入り口付近において、音源であるラウドスピーカを固定し、更に外耳道を塞がない形状の音源再生手法を新たに開発し、この手法を用いて外耳道内において反射・反響・回折・干渉する音波を取得方法を検討した。一昨年前の課題であった、ラウドスピーカの位置のずれによる特性変化という課題を解決し、音響特性から個人識別を行うことが可能であることを示す有効な結果を得ることができた。本年度は、ラウドスピーカ自身の音響特性や収音装置であるマイクロホンの位置関係については、検討を実施し、３Dプリンターや小型旋盤による金型の整形と樹脂成型とを組み合わせ、ラウドスピーカとマイクロホンの位置関係について、個人毎の音響特性の差異を効率よく得られる方法を実験的に検証を行う予定である。昨年度はコロナ禍のため学会参加等の外部への報告はほとんど行われなかった。本年度は、オンライン等を利用しつつ、研究成果を広く公表していく予定である。
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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
個人識別に用いることが可能な耳介の音響特性と、外耳道の音響特性とを分離して検討を行うよう変更を行った。昨年度は外耳道に注目し、外耳道の入り口付近において、音源であるラウドスピーカを固定し、更に外耳道を塞がない形状の音源再生手法を新たに開発し、この手法を用いて外耳道内において反射・反響・回折・干渉する音波を取得方法を検討した。一昨年前の課題であった、ラウドスピーカの位置のずれによる特性変化という課題を解決し、音響特性から個人識別を行うことが可能であることを示す有効な結果を得ることができた。よって、現在までの進捗状況は大向け順調に進展していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
一昨年前の課題であった、ラウドスピーカの位置のずれによる特性変化という課題を解決し、音響特性から個人識別を行うことが可能であることを示す有効な結果を得ることができた。しかし、ラウドスピーカ自身の音響特性や収音装置であるマイクロホンの位置関係については、検討が不十分となっている、本年度は、３Dプリンターや小型旋盤による金型の整形と樹脂成型とを組み合わせ、ラウドスピーカとマイクロホンの位置関係について検討を行い、個人毎の音響特性の差異を効率よく得られる方法を実験的に検証を行う予定である。また、昨年度はコロナ禍のため学会参加等の外部への報告はほとんど行われなかった。本年度は、オンライン等を利用しつつ、研究成果を広く公表していく予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
