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http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/266| Title: | Comparative Evaluation of Biometric Systems for Speaker Authentication |
| Authors: | Pineda Arias, Israel Gustavo Fonseca Delgado, Rigoberto Salomón Amoroso Andrade, José Antonio |
| Keywords: | Speaker recognition Visual features Hidden Markov models Lips Speech analysis Biometrics Reconocimiento del hablante Características visuales Modelos ocultos de Markov Labios Análisis del habla Biométricos |
| Issue Date: | Aug-2020 |
| Publisher: | Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay |
| Abstract: | Los sistemas biométricos han sido estudiados a gran escala, especialmente por su aplicación en el campo de seguridad; desde su aplicación en domótica hasta control de acceso en instalaciones gubernamentales de alto riesgo. La importancia de estos sistemas esta dado por el nivel de seguridad que presentan al utilizar características únicas de cada individuo, difíciles de replicar o imitar por terceros, pero que pueden ser producidas por todas las personas. Actualmente existe una gran variedad de sistemas biométricos basados en diferentes características, incluyendo el uso de iris, rostro, firma, voz, huella dactilar, entre otros. Cada uno de ellos presenta ventajas y desventajas dependiendo del uso o aplicación del mismo. Las desventajas en términos de seguridad presentan un problema al momento de ser utilizados en la industria, ya que esta es una las mayores aplicaciones que se da a estos sistemas, por lo que biométricos basados en reconocimiento de rostro no son muy utilizados para sistemas de alta seguridad debido a la facilidad de ser vulnerados. En este trabajo, se presenta un sistema biométrico basado en características visuales producidas por las personas al momento de hablar, las cuales poseen descriptores fisiológicos y de comportamiento, lo cual las convierte en un tipo de características biométricas hibridas. Este tipo de características proveen mayor seguridad a un sistema, ya que proveen una relación con el tiempo, lo cual dificulta su replicación o imitación. Los pasos más relevantes para el desarrollo del sistema biométrico se encuentran en la fase de extracción y procesamiento de características por lo que se presenta una comparativa en los algoritmos utilizados para esta fase, en la cual se usó características geométricas de los labios (coordenadas del contorno de labios), las mismas que fueron representadas y clasificadas utilizando modelos ocultos de Markov. Además, se realizó un estudio de la precisión del sistema en diferentes ambientes de sonido, y con distintos tipos de pronunciaciones; frases de corta y larga duración, en donde se alcanzó una precisión alrededor del 95% en condiciones específicas. |
| Description: | Biometric systems have been studied on a large scale, especially for their application in the security field, from its application in home automation to access control in high-risk government facilities. The level of security gives the importance of these systems they present when using unique characteristics of each individual, difficult to replicate or imitate by third persons, but which can be produced by all people. Currently, there is a wide variety of biometric systems based on different characteristics, including the use of irises, faces, signature, voice, fingerprint, among others. Each of them has advantages and disadvantages depending on the use or application of them. The disadvantages in terms of security present a problem at the time of being used in the industry. This is one of the most significant applications given to these systems, so biometrics based on face recognition are not widely used for high-security systems due to the ease of being violated. In this work, a biometric system based on visual features produced by people at the moment of speaking is presented, presenting physiological and behavioral descriptors, making this a type of hybrid biometric system. These characteristics provide greater security to a system since they provide a relationship with time, making it difficult to replicate or imitate. The most critical steps for the development of the biometric system are found in the features extraction and processing phase, so a comparison is presented in the algorithms used for this phase, in which geometric characteristics of the lips (contour lip coordinates) were used. The same algorithms were represented and classified using hidden Markov models. In addition, a study of the system's precision was carried out in different noise environments, and with different types of pronunciations; short and long sentences, where the accuracy of 95 \% approximately was reached under specific conditions. |
| URI: | http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/266 |
| Appears in Collections: | Tecnologías de la Información |
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