Verificación de identidad de estudiantes mediante el sistema de reconocimiento por voz en una Universidad

1.- Planteamiento del problema:

Para ingresar a una Universidad se debe mostrar un documento de identificación (carnet), pero muchas personas ingresan presentando carnets de otras instituciones, burlando a los vigilantes. Si ocurre el caso en que no se tiene el carnet a la mano, se procederá a responder algunas preguntas (formuladas por el vigilante) para verificar si esta persona pertenece realmente a la universidad, lo que implica a veces pérdida de tiempo valioso para el alumno que desea ingresar (cabe la posibilidad de que el alumno tenga un examen en ese momento). Otro problema que se ocasiona es que mientras el vigilante está atendiendo al alumno, hace esperar a las demás personas.

Los vigilantes reconocen a muchas personas y de vez en cuando las dejan entrar así no tengan ningún documento, lo que puede ser un grave problema debido a que estas personas pueden ya no pertenecer a la institución.

Objetivo General

El objetivo de este proyecto es de elaborar un sistema biométrico basado en el reconocimiento de voz para poder contar con mayor seguridad dentro de una universidad y controlar más eficientemente el ingreso.

Objetivos específicos

Investigar y profundizar el estudio de esta tecnología así como dar a conocer los beneficios que ésta puede brindar a la sociedad

Difundir el proyecto a las autoridades de Universidades u otras instituciones para su aplicación.

Justificación

En la actualidad hay universidad e instituciones que aún no cuenta con un Sistema Informático Biométrico que permita la identificación de una persona a través de sus rasgos físicos o de su voz , por lo que existen un sin número de falsificaciones y usurpaciones de identidad al ingreso a la universidad o en procesos de Admisión . Es por ello que las universidades deberán mejorar sus bases de datos de las personas pertenecientes a ella y las que no son.

Método del trabajo

Como método automático para el reconocimiento de individuos emplearemos la biometría, que estará basado en características de comportamiento (voz) que serán medidos. Nos basaremos en el estudio de tecnologías de Software como Mysql, Matlab.

El sistema almacenara ilimitados usuarios .Este consta de una base de datos mySQL el cual son simplemente registrados por un usuario donde por medio de este capturamos una imagen (rostro del usuario) , una muestra de voz y por último los datos de la información .Cuando el usuario quiera ingresar a la institución previamente ya registrado el sistema decidirá si lo deja ingresar .Para el registro se pedirán : nombre, apellido, carrera, identificador (Nº de voz) , edad, estatus.

Especificación de los requerimientos

Requerimientos funcionales.

- registro de datos personales del usuario para la Base de datos.

- Obtener una señal acústica de entrada.

- El sistema debe tener la capacidad de no confundir las voces.

- Obtener una imagen

- Obtener una hipótesis final sobre la señal de entrada a partir de los patrones de voz.

- Generar un paso de mensajes entre el reconocedor y el simulador.

- Ejecutar la hipótesis final sobre el simulador

Requerimientos no funcionales

- tiempo de procesamiento de las señales acústicas debe ser rápida

- funcionamiento interno entre reconocimiento de voz y el simulador la respuesta debe ser

Rápida.

-El sistema solo permitirá el ingreso a usuarios autorizados o registrados

-El sistema será colocado en la entrada principal de la universidad para el control de ingreso de los estudiantes o trabajador de la institución como también en áreas restringidas en las cuales no son permitido el ingreso de alumnos.

Análisis del Sistema

1. Recopilar información

2. Definir el problema que se va a solucionar.

3. Diseño (como hacer para resolver el problema).

4. Programación (incluye diseño de interfaz y programación).

5. Probar sistema.

6. Lanzar la versión de prueba.

7. Mantenimiento.

Técnica de Inteligencia Artificial

Agente de reflejo Simple: el sistema recibe la señal acústica de su entorno a través del micrófono , dicha señal acústica debe coincidir con la información acústica de la base de datos al ser comparadas y luego se tomara una acción .

Diseño del sistema Inteligente

El objetivo principal, es de elaborar un sistema biométrico basado en el reconocimiento de voz para poder contar con mayor seguridad dentro de una universidad y controlar más eficientemente el ingreso

El sistema que hemos de implementar tendrá que almacenar ilimitados usuarios .Para ello se utilizara de la base de datos mySQL .los usuarios serán registrado por un administrador donde por medio de este capturamos una imagen, una muestra de voz y por último los datos de la información. Para trabajar con la base de datos MySQL en MATLAB se ha de utilizar una librería para Matlab llamada mysql-connector-java-3.0.17.

Una vez conectados a la BD se procederá con la creación de las tablas cuyos datos será pedida por el sistema al momento de la captura y se almacenara como: nombre, apellido, carrera, identificador el cual se refiere al número en el que la voz fue grabada, estatus, edad.

El identificador busca el último usuario que hay registrado en la BD y suma 1, esto hace que si existen 2 usuarios registrados en el identificador el sistema coloca un número 3, cuando el usuario graba su voz se guarda con este número, esto es para que el sistema pueda analizar todas las muestras registradas en el sistema.

La programación en Matlab debe cumplir las siguientes condiciones:

Una vez el usuario escribe su nombre en el formulario la imagen se almacena con el nombre de este, con el fin de obtener una organización al almacenar la información. Para obtención de la imagen se usara un código en Matlab para llamar a la cámara del Pc para que tome una foto en el momento del registro.

El sistema posee una interface de voz el cual le indica al usuario cuando debe de hablar, cuando está procesando la información entre otras cosas. Estas voces serán grabadas con un modulador de voz llamado MorphVOX Pro el cual puede transformar la voz de un hombre en la de una mujer.

Habrá un botón de acceso que al presionar el sistema inicia y le pide que diga su nombre el sistema graba la voz (s1.wav) , una vez esta es guardada serán analizada todas las muestras y realizara las comparaciones, y luego tomara la decisión de dar permiso de acceso al usuario en este caso al estudiante o personal perteneciente a la institución.

Para su correcto funcionamiento es necesario evitar las interferencias acústicas del entorno como ruidos , gritos , alarmas , porque el sistema daría error de identificación..

Nota:

WAV, es el formato para almacenar sonido en archivos desarrollado en común por Microsoft e IBM.

Software a utilizar

ENTRADA

Señal Acústica

= next_id

Micrófono del sistema

PROCESOSALIDA

m=On

m=Of

BASE DE DATOS

cant_patron= next_id-1;

code1=train('train/', cant_patron);

m=test('audio_temp/',1,code1);

Interfaz grafica

Interface Gráfica del sistema

Bibliografía:

Simulador de domótica con interfaz vocal Universidad autónoma de Barcelona Septiembre de 2009 realizado por Ander Welton Rodríguez

Verificación de Identidad de Personas mediante Sistemas Biométricos para el Control de Acceso a una Universidad PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ Presentado por: Luis Eduardo Balmelli Chuquisengo