Βιομετρικές τεχνικές αναγνώρισης ατόμων με χρήση σημέτων EEG
Loading...
Date
Authors
Χατζόπουλος, Ιωάννης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η χρήση της βιομετρίας EEG, με σκοπό την αυτόματη αναγνώριση των
ανθρώπων, έχει λάβει αυξημένη προσοχή τα τελευταία χρόνια. Στη παρούσα
διπλωματική εργασία
θα παρουσιαστούν και θα συγκριθούν δύο τεχνικές
επεξεργασίας χαρακτηριστικών για την αναγνώριση ατόμων χρησιμοποιώντας
καταγραφές σημάτων EEG. Την φασματική πυκνότητα ισχύος (Power Spectral
Density) και την τιμή κλειδώματος φάσης (Phase Locking Value) σε 64
κανάλια. Mέσα από αυτήν την σύγκριση μεταξύ άλλων θα εξάγουμε τα
συμπεράσματα για το ποια ομάδα συχνοτήτων μας δίνει τα καλύτερα
αποτελέσματα.
Η μελέτη βασίστηκε σε υπάρχουσα βάση δεδομένων, ελεύθερα
διαθέσιμη μέσω του διαδικτύου. Συγκεκριμένα, εξετάστηκε ένα σύνολο 109
ατόμων από τα οποία είχε ζητηθεί να έχουν τα μάτια ανοικτά στην μία εγγραφή
και κλειστά στην άλλη. Και στις δύο περιπτώσεις χρησιμοποιήθηκε η ίδια
τεχνική ταξινόμησης Knn αλλά και η ίδια τεχνική αξιολόγησης αποτελεσμάτων
CCR. Για να διερευνήσουμε ποια τεχνική είναι η καλύτερη πραγματοποιήσαμε
μια σύγκριση μεταξύ του PSD και του PLV. Παρατηρήθηκε ότι, και οι δύο
τεχνικές είχαν εφάμιλλα αποτελέσματα με λίγο καλύτερη την φασματική
πυκνότητα ισχύος (PSD).
Συνεχίζοντας, χρησιμοποιήθηκε μια τεχνική φιλτραρίσματος η εντροπία
με την οποία μειώθηκε ο αριθμός των καναλιών αλλά και ταυτόχρονα
επιτεύχθηκε μεγαλύτερο ποσοστό αναγνώρισης και για τις δύο τεχνικές.
Εφαρμόσαμε τις παραπάνω τεχνικές σε 32, 14 και 5 κανάλια τα οποία
τοποθετήθηκαν σε θέσεις που καθορίζονται από εμπορικά διαθέσιμες συσκευές
όπως οι emotiv epoch flex(32), emotiv epoch plus(14), emotiv insight(5) όπου
και σε αυτό το πλήθος καναλιών είχαμε βελτίωση του ποσοστού αναγνώρισης,
αλλά όσο μειωνόταν το πλήθος των καναλιών τόσο μειωνόταν και το ποσοστό
επιτυχίας λόγω του ότι κάθε άνθρωπος έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά και
πληροφορίες σε διαφορετικές θέσεις του εγκεφάλου του.
Πιο συγκεκριμένα, η δομή και τα περιεχόμενα της διπλωματικής
εργασίας έχουν ως εξής. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται τι είναι βιομετρία
και τους λόγους που μας ώθησαν σε αυτήν καθώς και ορισμένα από τα πιο
iδημοφιλής βιομετρικά συστήματα που χρησιμοποιούμε στην ζωή μας, θα
ορίσουμε και τον σκοπό της εργασίας αυτής. Έπειτα, το δεύτερο κεφάλαιο
εστιάζεται περισσότερο στην βιομετρία μέσω ηλεκτροεγκεφαλικών σημάτων,
παρουσιάζεται ενώ η διαδικασία που ακολουθείται για την καταγραφή και
αξιολόγηση των σημάτων και πως γίνεται η διασύνδεση του εγκεφάλου μας.
Συνεχίζοντας, στο τρίτο κεφάλαιο ορίζεται η αρχιτεκτονική που ακολουθούν
οι βιομετρικές τεχνικές που βασίζονται στα σήματα από τον εγκέφαλο,
παραθέτοντας ορισμένες από τις πιο συνηθισμένες μεθόδους ανάλυσης
χαρακτηριστικών αλλά και στους πιο γνωστούς αλγόριθμους ταξινόμησή,
ακόμα, θα αναφερθούμε και στο πώς προεπεξεργαζόμαστε τα ληφθέντα
σήματα αλλά και σε αλγορίθμους για την εύρεση των καλύτερων καναλιών.
Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφονται οι τεχνικές που μελετήθηκαν καθώς και
χρησιμοποιήθηκαν, και τα αποτελέσματά τους. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο θα
αναφερθούμε στα συμπεράσματα που καταλήξαμε μέσω της διπλωματικής
εργασίας αλλά και στην μελλοντική δουλειά που θα μπορούσε να
πραγματοποιηθεί.
Description
Keywords
Σήματα, Αναγνώρηση, Βιομετρία, Μηχανική μάθηση