• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ネットワーク社会のトラストを確保するノンコンタクト耳音響認証への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 19K22851
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
研究機関長岡工業高等専門学校

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードバイオメトリクス / 耳音響認証 / インパルス応答 / 識別器 / サポートベクトル / 等誤り率 / 認証精度 / 波面合成 / 音響インパルス応答 / アレースピーカ / アレーマイクロホン
研究開始時の研究の概要

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

研究成果の概要

イヤホンから音を送出し、耳からの反響音で常時認証を行う耳音響認証を考案した。イヤホンを装着することは、若い世代において違和感なく受け入れられることが予想される一方、イヤホンの装着により外部からの音が遮断されることにより、会話を困難としや外部からの警告音を聞き取りにくいなどの弊害が予想される。本研究では、耳を塞がずに個人認証を行う可能性について、音響透過型イヤホン装置を提案し、本装置による耳音響認証精度について被験者を用いて実験的に検討を行った。その結果、認証精度を示す等誤り率(EER)2.53%となり、実用レベルの認証精度を得た

研究成果の学術的意義や社会的意義

コロナ禍での働き方の大きな変化として、ネットワーク越しの会議や決算が増加した。インターネット社会において、本人を証明するための方法としてバイオメトリクス認証技術は今後ますます発展していくことが予想される。その中でも、常時認証を可能とする耳音響認証への注目はさらに増大すると予測される。耳音響認証の弱点であった耳をイヤホンによりブロックすることに対して本研究では、透過型イヤホンを用いることで解決した。本研究のあたえる社会的意義は大きいと言える。

報告書

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

    (27件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 13件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [雑誌論文] Bilateral Ear Acoustic Authentication: A Biometric Authentication System Using Both Ears and a Special Earphone2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuhara Masaki、Nambu Isao、Yano Shohei
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 12 号: 6 ページ: 3167-3167

    • DOI

      10.3390/app12063167

    • 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
  • [学会発表] ディープラーニングによる耳音響認証の起源の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      田中 俊祐, 和久井 直樹, 矢野 昌平
    • 学会等名
      第27回高専シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Study on the relationship between the geometrical shapes and the biometrical acoustic characteristics of human ear canal2021

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Tanaka, Riki Kimura, Naoki Wakui, Naoki Kodama, Shohei Yano
    • 学会等名
      SmaSys2021,THE 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical Evaluation of ASMR Activation by Natural Environmental Sounds2021

    • 著者名/発表者名
      Rui Fujitsuka, Shohei Yano
    • 学会等名
      SmaSys2021,THE 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Human Detection by Room Transmission Characteristics2021

    • 著者名/発表者名
      Koki Sakurai, Shohei Yano
    • 学会等名
      SmaSys2021,THE 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Discriminating between left and right ears using linear and nonlinear dimensionality reduction2021

    • 著者名/発表者名
      Rei Ominato, Naoki Wakui, Shinnosuke Takamichi, Shohei Yano
    • 学会等名
      SmaSys2021,THE 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study of the relationship between the number of images and anomaly detection accuracy2021

    • 著者名/発表者名
      矢野夏海, 山田彰吾
    • 学会等名
      SmaSys2021,THE 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Intelligible Voice Reproduction with CycleGAN-VC22021

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yamasaka, Shohei Yano, Naoki Wakui, Shinnosuke Takamichi
    • 学会等名
      SmaSys2021,THE 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of the Relation between Clustering of Environmental Sounds and Accuracy in Ear Acoustic Authentication2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yuki, Shohei Yano, Naoki Wakui
    • 学会等名
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of ear canal obstruction in ear acoustic authentication2020

    • 著者名/発表者名
      Pham The Thao, Takayuki Arakawa, Takafuki Koshinaka, Shohei Yano, Naoki Wakui
    • 学会等名
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on extraction of ear canal shape using MRI2020

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Tanaka, Shohei Yano, Naoki, Wakui, Naoki Kodama
    • 学会等名
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Ear Hole Acoustic Feature by Method of Spreading Measurement Errors over a Wide Frequency Range2020

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Ibaraki, Shohei Yano, Naoki Wakui
    • 学会等名
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between Separation and Slice Interval in Similarity Comparison of Ear Canal2020

    • 著者名/発表者名
      Riki Kimura, Shohei Yano, Naoki Wakui, Yoshitaka Ito
    • 学会等名
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 聴覚印象を考慮したインパルス応答測定信号設計2020

    • 著者名/発表者名
      聴覚印象を考慮したインパルス応答測定信号設計
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 音声言語情報処理
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 外耳道形状の個人性の比較に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      木村 里輝, 矢野昌平, 藤塚瑠偉, 和久井直樹, 荒川隆行, 越仲孝文
    • 学会等名
      オーディオエンジニアリングソサイエティ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] T-SNEを用いた、耳音響特徴の個人性に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      大港 零, 矢野昌平, 和久井直樹, 高道慎之介
    • 学会等名
      オーディオエンジニアリングソサイエティ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大規模主観評価と周波数分析による 心地よいインパルス応答測定信号の設計2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 勇希(長岡高専), 小口 純矢, 高道慎之介(東大院・情報理工), 矢野 昌平(長岡高専), 猿渡 洋(東大院・情報理工)
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] WFSを用いたノンコンタクト耳認証の実現2019

    • 著者名/発表者名
      若林永遠, 矢野昌平, 和久井直樹(長岡高専), 荒川隆行, 越仲隆文(NEC).
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] イヤホンの周波数特性と耳穴音響特徴量との関係2019

    • 著者名/発表者名
      茨木康佑(長岡高専), 荒川隆行, 越仲孝文(NEC), 和久井直樹, 矢野昌平
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ドップラーセンサ・室内音響伝達特性による人体検知に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      櫻井康貴, 和久井直樹, 矢野昌平(長岡高専)
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 楽音を用いた耳音響認証の検証2019

    • 著者名/発表者名
      高橋勇希(長岡高専), 増田拓人(長岡技科大), 荒川隆行, 越仲孝文(NEC), 和久井直樹, 矢野昌平(長岡高専)
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 音響類似度を用いた個人性比較に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      大港澪, 和久井 直樹(長岡高専), 荒川 隆行, 越仲孝文, 矢野昌平(長岡高専)
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Between-class特徴を用いた耳音響認証精度向上に関する一検討2019

    • 著者名/発表者名
      安原雅貴(長岡高専), 荒川隆行, 越仲孝文(NEC), 和久井直樹, 矢野昌平(長岡高専)
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 耳音響認証における環境音混入時の性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      結城遼(長岡高専), 荒川隆行, 越仲孝文(NEC), 和久井直樹, 矢野昌平(長岡高専) 1
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Consideration Regarding Accuracy of Ear Acoustic Authentication by Atmospheric Variation2019

    • 著者名/発表者名
      Pham The Thao,Shouhei Yano, Naoki Wakui, Takayuki Arakawa, Takafumi Koshinaka.
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会 IEEE session
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Audio Engineering Society2020

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International Joint Conferences on Artificial Intelligence2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi