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Reconocedor biométrico bimodal utilizando señales PPG y ECG en el dominio temporal implementado con un sistema embebido en FPGA
José Alfredo Jiménez Duarte
JUAN MANUEL RAMIREZ CORTES
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Bimodal biometrics
Identification
Photoplethysmography (PPG)
Electrocardiographic (ECG)
Temporal domain
Embedded system
FPGA
Múltiples sistemas de identificación basados en la biometría unimodal se han vuelto vulnerables a la falsificación, tal es el caso de los sistemas basados en la biometría por huella dactilar o el reconocimiento por voz, aunque algunas características físicas son difíciles de imitar y/o duplicar, esto no es imposible. El presente escrito describe el diseño e implementación de un sistema, cuyo objetivo es el reconocimiento de personas por clasificación biométrica bimodal, utilizando señales fotopletismográfica (PPG) y electrocardiográfica (ECG) en el dominio temporal, con un sistema embebido en FPGA. El sistema adquiere las señales PPG y ECG de una persona (previamente registrada) con un tiempo de grabación de 8.184 s gestionado por la lógica programable (PL) del Sistem-On-Chip (SoC) en la FPGA, procesando dichas señales por el sistema de procesamiento (PS) del SoC en un tiempo de 1.491 ms con una fusión a nivel de extracción de características, en el cual son extraídas las características: movilidad de la suma de señales PPG y ECG (parámetro Hjorth), movilidad de ECG (parámetro Hjorth), curtosis ECG, movilidad de PPG (parámetro Hjorth) y curtosis de la suma de señales PPG y ECG. Es realizada la clasificación por el algoritmo de alineamiento Temporal Dinámico (DTW). El control del sistema en modo usuario, así como el resultado de la clasificación son desplegados en una PC. El sistema se evaluó realizando pruebas con 50 señales PPG y ECG provenientes de la base de datos [2] y con 15 señales PPG y ECG provenientes de una base de datos propia para su identificación. Obteniendo un 99.5% de exactitud, 86.84% de precisión, 90.26% de sensibilidad, 99.68% de especificidad y una tasa de igual error (EER) de 6.75 %, evaluando el sistema con la base de datos [2]. Y un 99.61% de exactitud, 97.44% de precisión, 97.33% de sensibilidad, 99.78% de especificidad y una tasa de igual error (EER) de 5.83 %, evaluando el sistema con la base de datos propia.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2019-08
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Jiménez Duarte, J. A., (2019), Reconocedor biométrico bimodal utilizando señales PPG y ECG en el dominio temporal implementado con un sistema embebido en FPGA, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
ELECTRÓNICA
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