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局所位相特徴を用いた高性能バイオメトリクス認証に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H04106
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分60070:情報セキュリティ関連
研究機関東北大学

研究代表者

伊藤 康一  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (70400299)

研究分担者 青木 孝文  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (80241529)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード画像,文章,音声等認識 / バイオメトリクス / 画像照合 / ディジタル信号処理 / 局所位相特徴
研究開始時の研究の概要

これまでに,画像の位相情報を活用した高精度な画像マッチング技術である「位相限定相関法」に関する研究を行うとともに,バイオメトリクス認証でその有効性を実証してきた.本研究では,この知見に基づいて生体認証に特化した局所位相特徴を検討する.具体的には,多重解像度表現された局所位相特徴に基づく類似度評価に関する基本アルゴリズム群を構築するとともに,生体認証システムに要求されている「いつでもどこでも・誰でも・簡単に・安全に」を満たすための各種高性能化アルゴリズムを検討する.そして,非接触掌紋・静脈認証,新生児指紋認証,虹彩認証,顔認証に関する応用研究を行って有効性を実証する.

研究成果の概要

画像の位相情報を活用した高精度な画像マッチング技術「位相限定相関法」に関する研究で得られたノウハウと知見に基づいて,本研究課題では,生体認証に特化した局所位相特徴を検討した.具体的には,多重解像度表現された局所位相特徴に基づく類似度評価に関する基本アルゴリズム群を構築するとともに,生体認証システムに要求されている「いつでもどこでも・誰でも・簡単に・安全に」という要件を満たすために必要となる各種高性能化アルゴリズムを検討した.また,非接触掌紋・静脈認証,新生児指紋認証,虹彩認証,顔認証に関する応用研究を行って有効性を実証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究代表者らが開発を進めてきた画像の位相情報に着目した画像マッチング技術(位相限定相関法)は,さまざまな生体特徴に有効であることを実証している.その知見に基づいて,生体認証に特化した新しい局所特徴記述子として局所位相特徴および基本アルゴリズムを本研究課題を通して検討した.また,掌紋認証や顔認証をはじめとする具体的な応用研究に適用することで実用化を見据えた研究開発を行った.これらの成果により,生体認証の学術的な深化および実用化に少なからず貢献したと考える.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 9件)

  • [国際共同研究] 台湾国立精華大学(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] 台湾国立精華大学(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] HandSegNet: Hand segmentation using convolutional neural network for contactless palmprint recognition2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Koichi、Suzuki Yusei、Kawai Hiroya、Aoki Takafumi、Fujio Masakazu、Kaga Yosuke、Takahashi Kenta
    • 雑誌名

      IET Biometrics

      巻: 11 号: 2 ページ: 109-123

    • DOI

      10.1049/bme2.12058

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A comprehensive study of face recognition using deep learning2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference

      巻: - ページ: 1762-1768

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Is CNN really looking at your face?2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Kawai
    • 雑誌名

      Proceedings of Asian Conference on Pattern Recognition

      巻: - ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 新生児指紋認証技術によるSDGsターゲット16.9への挑戦2020

    • 著者名/発表者名
      幸田芳紀
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review

      巻: 13 号: 4 ページ: 312-320

    • DOI

      10.1587/essfr.13.4_312

    • NAID

      130007825923

    • ISSN
      1882-0875
    • 年月日
      2020-04-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fingerprint Feature Extraction by Combining Texture, Minutiae, and Frequency Spectrum Using Multi-Task CNN2020

    • 著者名/発表者名
      Ai Takahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Joint Conference on Biometrics

      巻: - ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/ijcb48548.2020.9304861

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance evaluation of face anti-spoofing method using deep metric learning from a few frames of face video2020

    • 著者名/発表者名
      Asateru Kimura
    • 雑誌名

      Proceedings of Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference

      巻: - ページ: 1414-1419

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase-Based Periocular Recognition with Texture Enhancement2019

    • 著者名/発表者名
      [A7]Luis Rafael Marval Perez
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E102.A 号: 10 ページ: 1351-1363

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.1351

    • NAID

      130007721956

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2019-10-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Merged multi-CNN with parameter reduction for face attribute estimation2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Kawai
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Biometrics

      巻: - ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/icb45273.2019.8987397

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of 2,400ppi fingerprint sensor for capturing neonate fingerprint within 24 hours after birth2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Koda
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Informatics

      巻: 296 ページ: 95-106

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Domain transformation of fingerprint images using CycleGAN2019

    • 著者名/発表者名
      Ai Takahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Global Conference on Consumer Electronics

      巻: - ページ: 9-10

    • DOI

      10.1109/gcce46687.2019.9014646

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attribute estimation using multi-CNNs from hand images2019

    • 著者名/発表者名
      Yi-Chun Lin
    • 雑誌名

      Proceedings of Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference

      巻: - ページ: 241-244

    • DOI

      10.1109/apsipaasc47483.2019.9023260

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hand segmentation for contactless palmprint recognition2019

    • 著者名/発表者名
      Yusei Suzuki
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12046 ページ: 902-912

    • DOI

      10.1007/978-3-030-41404-7_64

    • ISBN
      9783030414030, 9783030414047
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 周波数特性に基づくアテンション機構を用いた指紋認証に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      流石凪彩
    • 学会等名
      2021年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ステガノグラフィを用いたプライバシ保護顔認証とその安全性評価2021

    • 著者名/発表者名
      神津岳志
    • 学会等名
      第24回 画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 周波数特性を用いた指紋認証に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      流石凪彩
    • 学会等名
      映像情報メディア学会メディア工学研究会サマーセミナー2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] テクスチャとデプス特徴に基づく顔なりすまし攻撃検知手法とその評価2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉浩太
    • 学会等名
      映像情報メディア学会メディア工学研究会サマーセミナー2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Vision Transformerを用いた顔なりすまし攻撃検知に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉浩太
    • 学会等名
      第11回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アテンション機構を用いた指紋認証に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      流石凪彩
    • 学会等名
      第11回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いた眼周囲認証に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      川上庄慶
    • 学会等名
      第11回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ステガノグラフィを用いたプライバシ保護顔認証に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      神津岳志
    • 学会等名
      第11回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Is CNN really looking at your face?2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Kawai
    • 学会等名
      Asian Conference on Pattern Recognition
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A comprehensive study of face recognition using deep learning2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi Ito
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fingerprint feature extraction by combining texture, minutiae, and frequency spectrum using multi-task CNN2020

    • 著者名/発表者名
      Ai Takahashi
    • 学会等名
      International Joint Conference on Biometrics
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance evaluation of face anti-spoofing method using deep metric learning from a few frames of face video2020

    • 著者名/発表者名
      Koichi Ito
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CNN を用いた指紋特徴抽出に関する検討,2020

    • 著者名/発表者名
      高橋愛
    • 学会等名
      第23回画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 少数フレームの顔動画像を用いたなりすまし検知手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      木村朝輝
    • 学会等名
      第23回画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アテンション機構を備えた CNN を用いた指紋特徴抽出に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      高橋愛
    • 学会等名
      第10回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 非接触掌紋認証のための指の間の特徴点検出に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木優聖
    • 学会等名
      第10回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プライバシ保護を備えた顔認証のためのCNNを用いたステガノグラフィに関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      神津岳志
    • 学会等名
      第10回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Merged multi-CNN with parameter reduction for face attribute estimation2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Kawai
    • 学会等名
      International Conference on Biometrics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of 2,400ppi fingerprint sensor for capturing neonate fingerprint within 24 hours after birth2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Koda
    • 学会等名
      International Conference of the Biometrics Special Interest Group
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Domain transformation of fingerprint images using CycleGAN2019

    • 著者名/発表者名
      Ai Takahashi
    • 学会等名
      IEEE Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Attribute estimation using multi-CNNs from hand images2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi Ito
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hand segmentation for contactless palmprint recognition2019

    • 著者名/発表者名
      Yusei Suzuki
    • 学会等名
      Asian Conference on Pattern Recognition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 顔認証のための3D CNNを用いたなりすまし検知に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      木村朝輝
    • 学会等名
      第9回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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