Методи та програмні засоби фільтрації, аналізу і візуалізації біометричних даних

Abstract

Актуальним завданням на сьогоднішній день є дослідження об'єктів складної природи в режимі трекінгу. Такі об'єкти найчастіше мають безліч ознак, що дозволяє найбільш повно характеризувати самі об'єкти, а також навколишній їхній простір. Однак при надлишковій багатовимірності даних інформація стає важко сприйматися, що не дозволяє проводити якісний аналіз. Існує потреба в покращеному інтерфейсі та відповідно, методі для відображення біометричних даних у зручному форматі у декількох потоках, з можливістю порівняння декількох результатів в режимі реального часу із застосуванням набору фільтрів. Розглянуто особливості проектування програмного забезпечення з використанням об’єктно орієнтованого підходу за допомогою універсальної мови проектування UML. Побудовано діаграму використання, що відображає можливості користувача, а також ряд діаграм для визначення необхідного набору вимог та інструментів для розробки програмного продукту. Вибрано мову програмування та набір бібліотек, які полегшили написання програмного продукту. Розроблено різноманітні модулі програми для, відображення та формування аудіо контенту, створення та відображення фільтрів у вигляді спектру та форми сигналу. Розроблено програмний продукт для візуального та слухового аналізу біометричних даних, попередньо зібраних і сформованих у багатоканальному wav файлі. Аналіз здійснюватиметься візуально, за допомогою графіків різного роду, які відображають форму та спектр сигналу до і після виконання фільтрації. Одночасно можна здійснювати аналіз по декільком каналам. Вихідний продукт має працювати в комплексі з програмним продуктом для збору необхідних біометричних даних.

Urgent tasks for today are the investigation of complex objects in the tracking mode. Such objects often have many indications that the current task for today is to study complex objects in the tracking mode. Such objects often have many features that allow the most fully to characterize the objects themselves, as well as the surrounding space. However, with the excessive multidimensionality of the data, information becomes difficult to perceive, which does not allow for quality analysis. There is a need for an improved interface and, accordingly, a method for displaying biometric data in a convenient format in several streams, with the ability to compare several results in real time using a set of filters. The features of software design using an object-oriented approach with the help of a universal UML design language are considered. A User Usability Diagram was developed, as well as a series of charts to determine the required set of requirements and tools for developing a software product. Selected programming language and a set of libraries that made it easier to write a software product. Various software modules for displaying and creating audio content, creating and displaying filters in the form of spectrum and waveform are developed. A software product for visual and auditory analysis of biometric data preassembled and formed in a multichannel wav file has been developed. The analysis will be done visually, using graphs of all kinds that reflect the shape and spectrum of the signal before and after the filtration. You can simultaneously analyze multiple channels. The original product should work in conjunction with a software product to collect the required biometric data.