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研究方向

生物辨識與資訊安全

人臉與語音身分驗證、自動點名與考試監考。

林庭毅在 2024 IET ICETA 國際研討會介紹語音與人臉雙階段身分驗證海報。

從門禁到考場,各種場合都需要確認身分,但密碼容易外流,單一生物特徵也可能被偽造。我們希望打造足夠安全、可信賴,又輕量到能在低價硬體上執行的系統。

我們的系統結合人臉辨識與語音驗證,並採用輕量網路以便部署於邊緣裝置。在雙階段驗證設計中,先由 VGG16 人臉分類器辨識使用者,再由 ResCNN 語者編碼器驗證聲音,兩個階段都通過才算驗證成功。監考系統則結合 Swin Transformer 語意分割與 ShuffleNet V2 人臉辨識,以偵測作弊行為。

代表性專案皆公開於 GitHub:雙階段多生物特徵身分驗證(ICETA 2024)、人臉辨識點名管理系統,以及輕量語意分析監考系統。

代表性成果

兩列流程圖。人臉辨識:登入、擷取影像、以 MTCNN 與 VGG16 辨識出候選身分,再檢查機率是否大於 0.75,否則拒絕。通過後選出該使用者已註冊的聲音參考。語者驗證:錄音與參考聲音經 ResCNN 轉為嵌入向量並計算餘弦相似度,超過門檻才通過,否則拒絕。圖下註明兩道關卡都要通過,公開程式碼則分開評估兩個分支。

雙階段驗證:先認臉,再認聲音

人臉比對通過後,系統選出該使用者已註冊的聲音參考,語者驗證也必須通過;任一關未過就拒絕進入。程式碼釋出中,人臉辨識在五位註冊學生上的準確率約 95%,語者驗證在 LibriSpeech 上約 99%,兩者分別測試。圖取自程式碼釋出。

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流程圖。即時攝影畫面同時送進三個模型:ShuffleNet V2 人臉辨識、違禁物品偵測與 Swin-T 人體語意分割。接著依序做四項檢查:學號與人臉不符、畫面中有違禁物品、人物標籤碰到邊界、眼睛從區域 2 移到區域 1。任一項為是就發出警告,四項皆否則通過並繼續檢查。右側列出語意分割準確率 92.74%、人臉辨識準確率 98.58%、人臉模型 36.87 MB,以及電腦考試與紙筆考試的攝影機配置。

在輕量硬體上監考

三個模型同時分析每一張攝影畫面:考生是誰、畫面中有沒有手機或耳機,以及每個人的身體位置。接著由四項檢查決定是否提醒監考人員。模型小到能在邊緣裝置上執行。依 repo 中的流程圖重繪。

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相關專案

臉和聲音都對得上才放行,只需要一般的網路攝影機和麥克風。

雙階段驗證設計:先以 VGG16 人臉分類器辨識已註冊使用者,再以 ResCNN 語者編碼器驗證其聲音,僅需一般網路攝影機與麥克風;發表於 ICETA 2024。

成員 陳冠維, 林庭毅

Jupyter Notebook 9 更新於 2026年10月4日

用攝影機協助監考:辨識考生身分並理解場景,運算量小到能在教室現場的裝置上執行。

以視覺為基礎的監考系統,結合 Swin-T 語意分割(準確率 92.74%)與 ShuffleNet V2 人臉辨識(98.58%),於決策層融合,可部署於邊緣裝置。

成員 林庭毅

Python 2 更新於 2024年10月13日

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    結合人臉與聲音辨識,為小團體打造只需攝影機與麥克風的低成本身分驗證:人臉模型先辨識使用者,語者模型再驗證聲音。程式碼與模型皆公開。

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