Controle de acesso a ambiente restrito, a partir da identidade vocal, utilizando coeficientes MFCC e classificador K-means.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19780 |
Resumo: | A área de aprendizagem de máquina é uma grande aliada para garantir privacidade e segurança, pois promove avanços nos métodos empregados para controle de acesso. O uso de técnicas para Reconhecimento Automático da Identidade Vocal de Locutores, para fins de autenticação, representa um desses avanços. Diante do exposto, este artigo objetiva apresentar um sistema para verificação automática da identidade vocal de locutores, buscando aplicá-lo para autenticação e liberação de acesso a ambiente restrito. O sistema baseia-se numa tarefa de reconhecimento de padrões, dividida em duas etapas: treinamento e verificação. No treinamento, foram aplicadas técnicas para pré-processamento do sinal (pré-ênfase, divisão em frames e janelamento), extração de características (Mel-Frequency Cepstral Coefficients - MFCC) e construção de um padrão representativo da identidade vocal de cada locutor (clusterização). Na verificação, ocorreram o pré-processamento do sinal, extração de características e autenticação, esta última a partir da comparação entre as características de teste e o padrão previamente armazenado do locutor. Na lógica de decisão, foram utilizados limiares para autenticação de um locutor (aceitação, rejeição e indeterminação). Os resultados obtidos demonstram uma autenticação correta do locutor em 81% dos casos e uma taxa de 94,89% de rejeição de impostores, comprovando a eficiência da abordagem proposta. |
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Controle de acesso a ambiente restrito, a partir da identidade vocal, utilizando coeficientes MFCC e classificador K-means.Access control to restricted environment, from vocal identity, using MFCC coefficients and K-means classifier.Identidade vocalVocal identityIdentité vocaleIdentidad vocalProcessamento digital de sinais de vozProcesamiento digital de señales de vozTraitement numérique des signaux vocauxDigital processing of voice signalsReconhecimento de vozVoice recognitionReconnaissance vocaleReconocimiento de vozCoeficientes MFCCCoefficients MFCCClusterização K-MeansK-Means ClusteringAgrupación en clústeres K-MeansVerificação automática de identidade vocalAutomatic scanning of vocal identityAnalyse automatique de l’identité vocaleAnálisis automático de identidad vocalCoeficientes mel-cepstraisCoefficients de Mel-ceptisMel-ceptis coefficientsControle de acesso a ambientesEnvironment access controlContrôle d’accès à l’environnementControl de acceso al entornoAprendizagem de máquinaAprendiendo de máquinaLearning from machineTirer les leçons de machineLocutores – identificação automática da vozAnnonceurs - identification vocale automatiqueAnnouncers - automatic voice identificationLocutores - identificación automática de vozMel-Frequency Cepstral Coefficients – MFCCCiência da ComputaçãoA área de aprendizagem de máquina é uma grande aliada para garantir privacidade e segurança, pois promove avanços nos métodos empregados para controle de acesso. O uso de técnicas para Reconhecimento Automático da Identidade Vocal de Locutores, para fins de autenticação, representa um desses avanços. Diante do exposto, este artigo objetiva apresentar um sistema para verificação automática da identidade vocal de locutores, buscando aplicá-lo para autenticação e liberação de acesso a ambiente restrito. O sistema baseia-se numa tarefa de reconhecimento de padrões, dividida em duas etapas: treinamento e verificação. No treinamento, foram aplicadas técnicas para pré-processamento do sinal (pré-ênfase, divisão em frames e janelamento), extração de características (Mel-Frequency Cepstral Coefficients - MFCC) e construção de um padrão representativo da identidade vocal de cada locutor (clusterização). Na verificação, ocorreram o pré-processamento do sinal, extração de características e autenticação, esta última a partir da comparação entre as características de teste e o padrão previamente armazenado do locutor. Na lógica de decisão, foram utilizados limiares para autenticação de um locutor (aceitação, rejeição e indeterminação). Os resultados obtidos demonstram uma autenticação correta do locutor em 81% dos casos e uma taxa de 94,89% de rejeição de impostores, comprovando a eficiência da abordagem proposta.The machine learning area is a great ally to ensure privacy and security, as it promotes advances in the methods used for access control. The use of techniques for Automatic Recognition of the Voice Identity of Speakers, for authentication purposes, represents one of these advances. Given the above, this article aims to present a system for automatic verification of the vocal identity of speakers, seeking to apply it for authentication and release of access to a restricted environment. The system is based on a pattern recognition task, divided into two stages: training and verification. In the training, techniques were applied for pre-processing the signal (pre-emphasis, division into frames and windowing), extraction of characteristics (Mel-Frequency Cepstral Coefficients - MFCC) and construction of a representative pattern of the vocal identity of each speaker (clustering). In the verification, pre-processing of the signal, extraction of characteristics and authentication occurred, the latter based on the comparison between the test characteristics and the previously stored pattern of the speaker. In the logic decision, thresholds were used for the authentication of an announcer (acceptance, rejection and indeterminacy). The results obtained demonstrate a correct authentication of the speaker in 81% of the cases and a rate of 94.89% of rejection of imposters, proving the efficiency of the proposed approach.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIUFCGARAÚJO, Joseana Macêdo Fechine Régis de.ARAÚJO, JOSEANA M. F. R.http://lattes.cnpq.br/7179691582151907BAPTISTA, Cláudio de Souza.MASSONI , Tiago Lima.AZEVEDO, Gabriel Almeida.2021-05-252021-07-02T14:18:51Z2021-07-022021-07-02T14:18:51Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19780AZEVEDO, G. A. Controle de acesso a ambiente restrito, a partir da identidade vocal, utilizando coeficientes MFCC e classificador K-means. 2021. 12 f. Trabalho de Conclusão de Curso - Artigo (Curso de Bacharelado em Ciência da Computação) Graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2021.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-07-02T14:18:51Zoai:localhost:riufcg/19780Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-07-02T14:18:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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