Для функционирования сайта могут собираться метаданные (сcookie, IP-адрес, местоположение). Если Вы не хотите, чтобы эти данные обрабатывались, то покиньте сайт.
OK
Идентификация личности по особенностям внутреннего строения уха

Повсеместный переход к информационному обществу сопровождаются обострением проблем информационной безопасности. Важнейшей проблемой становится защита персональных и биометрических данных от компрометации.

ИДЕТ БОРЬБА ЗА НАДЕЖНОСТЬ БИОМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Важнейший показатель для биометрической системы - устойчивость к предъявлению подделок (цифровых или физических «муляжей» биометрических образов). В мире введено множество стандартов по защите биометрических шаблонов от компрометации при хранении и передаче их цифровых копий по каналам связи - серия ГОСТ Р 52633, стандарты ISO/IEC 19792:2009, ISO/IEC 24761:2009, ISO/IEC 24745:2011), а также защите биометрических сканеров от атак представления (спуфинга), направленных на “обман” датчиков (серия ISO/IEC 30107).

Открытые биометрические образы (отпечаток пальца, радужка, лицо, голос, автограф) находятся «на виду» и поэтому компрометируются в естественной среде даже при соблюдении всех требований по их защите. Злоумышленник может снять биометрические характеристики бесконтактно или скрыто от владельца (например, с ручки двери, фотографии).

Проект посвящен разработке метода и технологии биометрической идентификации и аутентификации с использованием данных о внутреннем строении наружного уха, получаемые при помощи эхографии.

Индивидуальные особенности ушного канала субъектов скрыты от непосредственного наблюдения и не могут быть скопированы путем фотографирования. «Плоское» изображение уха недостаточно информативно для изготовления «муляжа».

СУТЬ проекта
Ушная раковина и слуховой канал являются резонансными системами. Чтобы получить информацию о внутреннем строении наружного уха, можно воздействовать на ушной канал акустическими волнами, которые будут искажаться, отражаясь от стенок канала. Отраженный сигнал будет иметь отличия от исходного, обусловленные индивидуальными особенностями ушных раковины и канала человека. Параметры эхо-сигнала или его передаточной функции содержат информацию о геометрии слухового канала и ушной раковины, поэтому их можно воспринимать как вектор биометрических параметров (признаков), характеризующих особенности строения наружного уха индивидуума.
Разработано устройство для регистрации биометрических характеристик уха, в основе которого лежит принцип эхографии, а также программные модули для распознавания субъектов по эхограмме уха.
Усредненные спектры эхо-сигнала очень информативны. Их дальнейший кепстральный и корреляционный анализ позволяет выделить ключевые особенности, по которым можно с высокой точностью идентифицировать личность человека.
Основные участники проекта
Сулавко Алексей Евгеньевич
руководитель проекта, ведущий исследователь
кандидат техн. наук, доцент каф. КЗИ,
старший научный сотрудник ОмГТУ
Васильев Владимир Иванович
исследователь и научный консультант
доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ и РБ,
каф. ВТиЗИ, УГАТУ (Уфа)
Куприк Ирина Александровна
разработчик аппаратной части, исследователь
выпускник ОмГТУ
Самотуга Александр Евгеньевич
исследователь, переводчик
кандидат техн. наук, доцент каф. КЗИ, ОмГТУ
Гарипов Ильнур Мидхатович
исследователь
магистрант, факультет Факультет безопасности информационных технологий, Национальный исследовательский университет ИТМО (Санкт-Петербург)

Основные публикации
по теме "Идентификация и верификация личности по особенностям строения уха"
Personal Identification Based on Acoustic Characteristics of the Outer Ear Using Cepstral Analysis, Bayesian Classifier and Artificial Neural Networks
кепстрограммы, оконное преобразование Фурье, формула Байеса, многослойные нейронные сети, акустический сигнал, идентификация образов, машинное обучение, эхограммы, биометрия, защита информации, строение уха
https://ietresearch.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1049/bme2.12037
Sulavko, A. E., Samotuga A.E., Kuprik I.A. Personal Identification Based on Acoustic Characteristics of the Outer Ear Using Cepstral Analysis, Bayesian Classifier and Artificial Neural Networks // IET Biometrics. - 2021. - p. 1-14 (early view)

Разработано устройство для измерения акустических параметров наружного слухового прохода. Получаемые эхограммы можно использовать в качестве биометрических образов в целях идентификации и аутентификации субъектов. В работе рассмотрено 2 типа биометрических параметров: на базе спектрального и кепстрального анализа эхограмм, а также два подхода к распознаванию образов уха: на базе формулы Байеса и искусственных нейронных сетей (сверточных и полносвязных). Байесовский классификатор показал меньший процент ошибок идентификации: EER=0.0053, в то время как наилучший результат для нейронных сетей составил EER=0.0266. Эксперимент с привлечением тех же испытуемых через полгода показал небольшое отклонение в количестве неверных решений EER=0.008.
Идентификация личности на основе индивидуальных эхографических свойств ушной раковины с использованием кепстрального анализа и формулы Байеса
кепстрограммы, оконное преобразование Фурье, теорема Байеса, акустический сигнал, распознавание образов, машинное обучение
https://link.springer.com/article/10.1007/s10559-021-00370-w#citeas
Сулавко А.Е., Ложников П.С., Самотуга А.Е., Куприк И.А. Идентификация личности на основе индивидуальных эхографических свойств ушной раковины с использованием кепстрального анализа и формулы Байеса // Кибернетика и системный анализ. - №3. - Том 57. - 2021. - С. 135–143
Sulavko, A.E., Lozhnikov, P.S., Kuprik, I.A. et al. Personal Identification Based on the Individual Sonographic Properties of the Auricle Using Cepstral Analysis and Bayes Formula. Cybern Syst Anal 57, 455–462 (2021). https://doi.org/10.1007/s10559-021-00370-w
Разработан метод распознавания личности по эхографическим параметрам уха человека на основе наивного байесовского классификатора в двух режимах: биометрической идентификации (EER=0.0053) и биометрической аутентификации (FFR=0.0002 при FAR≤0.0001) соответственно. Разработано устройство для регистрации биометрических характеристик уха, приведен набор эхографических свойств на основе параметров ушной раковины 75 испытуемых. В качестве биометрических параметров использовались спектральные и кепстральные характеристики отраженных от ушного канала сигналов. Рассмотрено несколько оконных функций для построения спектров и кепстрограмм. Установлено, что более 90 % «кепстральных» признаков имеют слабую корреляционную зависимость, что позволяет применять наивный байесовский классификатор и получать при этом высокоточные результаты распознавания пользователей. Преимущество байесовской классификации состоит в возможности робастного быстрого обучения системы идентификации.
Методы распознавания личности на основе анализа характеристик наружного уха (Обзор)
аутентификация, биометрия, идентификация личности, определение ушной раковины на изображении, извлечение признаков, распознавание образов
ознакомиться с работой на researchgate.net

Гарипов И.М., Сулавко А.Е., Куприк И.А. Методы распознавания личности на основе анализа характеристик наружного уха (Обзор) // Вопросы защиты информации. – 2020. - №1. – С. 33-41

Описаны подходы к извлечению признаков биометрических параметров уха на двумерном и трехмерном изображениях, а также на основе измерений передаточных функций ушного канала. Изучены используемые методы распознавания образов для построения средств биометрической идентификации и аутентификации по параметрам ушной раковины, приведены основные результаты исследований.

Made on
Tilda