Biometrische Merkmale

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Lippenbewegung

Vorteile:

• berührungslos
• gut kombinierbar

Nachteile:

• Sicherheit dieses Verfahrens ist nicht sehr hoch

Fakten:

• Wird häufig in Kombination mit Spracherkennung verwendet

Allgemein

Mund und Lippen sind Werkzeuge zur Nahrungsaufnahme und Kommunikation zugleich. Ober- und Unterlippe sind seitlich im Mundwinkel miteinander verbunden. Die Lippenbewegungen der Menschen beim Sprechen unterscheiden sich in Art und Ausmaß.

Praktische Anwendung

Bei der Erfassung der Lippenbewegung werden bewegte Bildaufnahmen der Lippen beim Sprechen aufgezeichnet. Die Merkmale, die für die Authentifizierung benutzt werden, sind die Mundbreite und die Mundöffnung bei bestimmten Lauten.

Um den Sprecher zu erkennen werden diese Bildfolgen mit einem bereits gespeicherten Merkmalssatz verglichen. Zur Erhöhung der Sicherheit des Verfahrens kann mit Farbaufnahmen zusätzlich die Lippenfarbe identifiziert werden.

Um diese Parameter aufzunehmen, werden in Praxis und Forschung hauptsächlich folgende zwei Verfahren eingesetzt:

• Modellierung der Lippenbewegung mit Parabelmodellen in Grauwertbildfolgen
Die Lippenbewegungen werden durch Parabelmodelle in Grauwertbildfolgen beschrieben. Dazu wird das Lippenmodel und die Lippenbewegung durch unterschiedliche Parabeln im Zeitverlauf abgebildet. Die Mundöffnung und Mundbreite werden dann anhand dieser Parabeln ermittelt.


• Farbgestützte Segmentierung und Modellierung von Lippen mit knotenbasierten Konturmodellen
An den Lippenrändern werden Knoten festgelegt und eine Kontur gezeichnet. Die Verfolgung dieser Knoten bietet die Möglichkeit, die Mundbreite und Mundöffnung zu ermitteln und zu vergleichen. Außerdem können andere Parameter, wie die Sichtbarkeit der Zähne und die Stellung des Kiefers ermittelt und für den Vergleich benutzt werden.

Die Sicherheit dieses Verfahrens ist nicht sehr hoch. Die Lippenbewegung kann aber als zusätzliche Informationsquelle zu einem rein akustischen Signal hinzugezogen werden. Es steigert zum Beispiel in der Kombination mit Audio-Spracherkennung die Erkennungsgenauigkeit.

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