DSP

 

 

 

 

 

 

Zápočtová úloha z předmětu KIV/ZSWI

 

 

DOKUMENT SPECIFIKACE POŽADAVKŮ

Využití EEG k biometrickým účelům

 

 

 

 

 

13.03.2014

 

 

 

Tým: Lorem Ipsum

 

Členové:

Alena Švelchová	A.l.svelch@gmail.com
Lucie Herejtová	herejto2@students.zcu.cz
Martin Kuneš	martink@students.zcu.cz
Jiří Lorenc	lorencj@students.zcu.cz
Jakub Morávka	jakub.moravka@gmail.com

 

 

pro ZSWI/UIR

 

 

Historie dokumentu

 

Datum	Verze	Popis	Autor
13.03.2014	1.0	vytvoření	Jakub Morávka

 

Obsah

 

1.     Úvod

1.1         Předmět specifikace

1.2         Typografická konvence

1.3         Cílové publikum, návod ke čtení

1.4         Rozsah projektu

1.5         Odkazy

2.     Obecný popis

2.1         Funkce produktu

2.2         Provozní prostředí

2.3         Omezení návrhu a implementace

2.4         Uživatelská dokumentace

2.5         Předpoklady a závislosti

3.     Funkce systému

3.1         Získání vzorků EEG

3.2         Analýza dat

3.3         Klasifikace

4.     Požadavky na vnější rozhraní

4.1         Hardwarová rozhraní

4.2         Softwarová rozhraní

5.     Další parametrické (mimofunkční) požadavky

5.1         Výkonnostní požadavky

 

1.   Úvod

1.1    Předmět specifikace

Prostudovat literaturu týkající se využití EEG pro biometrickou identifikaci a zhodnotit jaké se používají systémy. Ověřit jestli se nechá využít signál z MindWave mobile zařízení pro biometrické účely. Vytvořit klasifikátor pro omezený počet osob (cca 4) a zhodnotit úspěšnost klasifikace.

1.2    Typografická konvence

Základní font dokumentu je Arial velikosti 11 pt. Nadpisy první úrovně tučně fontem Arial velikosti 18 pt a nadpisy druhé úrovně velikostí 14 pt.

1.3    Cílové publikum, návod ke čtení

Specifikace je určena pro osoby, jež se zajímají o využití EEG k biometrickým účelům.

Dokument je pro snadnou orientaci rozdělen do několika kapitol a podkapitol. Na začátku se nachází obsah.

1.4    Rozsah projektu

Cílem projektu je ověřit, zda je možné identifikovat konkrétní osobu podle výsledků jejího EEG. Pokud je to možné, pak vytvořit klasifikační program na omezeném vzorku lidí (4-5 dle zadání).

1.5    Odkazy

Stránky přístroje MindWave mobile firmy Neurosky: http://developer.neurosky.com/docs/doku.php?id=mindwavemobile

 

2.   Obecný popis

2.1    Funkce produktu

Funkci lze rozdělit do následujících bodů:

1. Naměření uživatele softwaru a uložení obrazu jeho mozkové aktivity

2. Klasifikace uživatele podle dříve naměřených a analyzovaných dat.

2.2    Provozní prostředí

Všechen potřebný software je testován primárně na OS Windows 7. Lze ho však využít i na unixové platformě či starší verzi OS Windows. Používané zařízení na snímání mozkových vln MindWave mobile je hardwarově omezeno na technologii bluetooth.

Spojení se zařízením je zajištěno knihovnou ThinkGear.dll, která je dostupná pouze v 32-bitové verzi, je proto třeba zajistit kompatibilitu používaného software či programovacího jazyka s touto knihovnou. 

Pro korektní spojení se zařízením je nutná přítomnost výše zmíněné knihovny ThinkGear.dll, nainstalované ovladače dodávané k zařízení MindWave mobile a rozhraní Bluetooth. 

2.3    Omezení návrhu a implementace

Používaný software není platformě omezen. 

K navázání spojení se zařízením MindWave mobile slouží dodané ovladače (také volně dostupné na webových stránkách výrobce).

Pro práci s daty snímaných zařízením slouží knihovna ThinkGear.dll, je tedy možné pracovat s touto knihovnou v každém programovacím jazyce či softwaru umožňující podporu volání funkcí této dll knihovny. Omezení skýtá až samotná knihovna dostupná pouze ve verzi 32-bit, proto veškerý software komunikující s ní musí mít podporu 32bit.

Hardwarově jsme omezeni na přítomnost technologie bluetooth, což je jediná možnost jak zařízení spárovat s PC na kterém sběr dat a analýza probíhá. 

2.4     Uživatelská dokumentace

K produktu bude dodána dokumentace v tištěné a také v elektronické formě ve formátu PDF.

2.5    Předpoklady a závislosti

Předpokladem je umožnění přístupu k přístroji MindWawe mobile pro nasnímání dostatečného množství vzorků mozkových vln od různých osob, které budou později sloužit k analýze a klasifikaci snímané osoby.

3.   Funkce systému

3.1    Získání vzorků EEG  

3.1.1      Naměření vzorků mozkových vln testovacích osob skrze zařízení MindWave mobile a uložení do souboru.

3.1.2      Spárování zařízení MindWave mobile s potřebným software a umožnit komunikaci s knihovnou ThinkGear.dll 

3.1.3      Požadavek-1: Zařízení MindWave mobile

              Požadavek-2: Technologie Bluetooth

              Požadavek-3: Knihovna ThinkGear.dll

              Požadavek-4: Vhodný software či programovací jazyk umožňující komunikaci s knihovnou

3.2    Analýza dat

3.2.1     Odstranění extrémních hodnot vzniklých mrknutím či chybou při přenosu dat

3.2.2     Vybrání vhodných spekter mozkových vln pro identifikaci osoby

3.2.3     Nalezení unikátních sekvencí mozkových vln pro danou osobu

3.2.4     Odstranění informací, které nejsou jednoznačně unikátní

3.3   Klasifikace

3.3.1     Rozpoznání konkrétní osoby

3.3.2     Sejmutí mozkových vln rozpoznávané osoby, porovnání se vzorky získanými při kalibraci osoby.

3.3.3     Identifikace osoby

 

4.   Požadavky na vnější rozhraní

4.1    Hardwarová rozhraní

Zařízení MindWave mobile sloužící k měření mozkových vln.

PC s rozhraním bluetooth  - je vyžadováno ke spárování zařízení MindWave s PC a k přenosu dat

4.2    Softwarová rozhraní

Program ThinkGear Připojení - ovladač přístroje MindWave mobil.

Knihovna ThinkGear.dll - slouží ke komunikaci programovacího jazyka a přístroje MindWave mobile.

 

5.   Další parametrické (mimofunkční) požadavky

5.1    Výkonnostní požadavky

Software neklade žádné speciální výkonností požadavky.

 

Dodatek A: Slovníček

• EEG(elektroencefalogram) - Záznam časové změny elektrických potenciálů způsobených mozkovou aktiviou.
• MindWave mobile - Zařízení firmy Neurosky, využíváné ke snímání mozkové aktivity frontálního laloku.
• Biometrie - Metoda autentizace osob rozpoznáváním jejich biologických charakteristik. Je založena na předpokladu, že určité takové charakteristiky jsou pro každého jednotlivého člověka jedinečné.
• ThinkGear.dll, ThinkGear Připojení - Viz Softwarová rozhraní