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Neste trabalho é apresentado um método de extração de características biométricas da íris de seres humanos. O trabalho proposto baseia-se na análise e extração das características de textura da íris. Durante a identificação, a imagem de um olho de uma pessoa é processada e a posição da íris é determinada através da técnica da transformada de Hough para círculos. Na sequência, as informações de textura da íris são extraídas através de uma abordagem estatística de segunda ordem, utilizando as características de Haralick como parâmetros de classificação. As informações obtidas são armazenadas em um vetor de características, usando-se uma métrica, através da distância Euclidiana normalizada, para o reconhecimento. / This work presents a biometric method for features extraction from human iris. The proposed work is based on iris texture features analysis and extraction. The eye image is preprocessed and the iris localization is found using the Hough transform for circles. The iris features information is extracted by a second order statistical approach, using the Haralick\'s texture features as classification parameters. After that, the information obtained is saved in a features vector, and the recognition is done using a measure, through the normalized Euclidian distance.

Neste trabalho é apresentado um método de extração de características biométricas da íris de seres humanos. O trabalho proposto baseia-se na análise e extração das características de textura da íris. Durante a identificação, a imagem de um olho de uma pessoa é processada e a posição da íris é determinada através da técnica da transformada de Hough para círculos. Na sequência, as informações de textura da íris são extraídas através de uma abordagem estatística de segunda ordem, utilizando as características de Haralick como parâmetros de classificação. As informações obtidas são armazenadas em um vetor de características, usando-se uma métrica, através da distância Euclidiana normalizada, para o reconhecimento. / This work presents a biometric method for features extraction from human iris. The proposed work is based on iris texture features analysis and extraction. The eye image is preprocessed and the iris localization is found using the Hough transform for circles. The iris features information is extracted by a second order statistical approach, using the Haralick\'s texture features as classification parameters. After that, the information obtained is saved in a features vector, and the recognition is done using a measure, through the normalized Euclidian distance.

Tese de mestrado integrado. Bioengenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

A devolução da estética em prótese ocular está diretamente relacionada ao conhecimento da anatomia e morfologia da íris humana, e uma pintura da íris mais fiel será decorrente de uma boa determinação e reprodução dos sinais anatômicos presentes na íris remanescente do paciente. Nesta pesquisa, foi realizado um estudo dos sinais anatômicos presentes em ambas as íris do globo ocular de 112 indivíduos escolhidos aleatoriamente, através de imagens fotográficas digitais. Foram elaboradas tabelas de avaliação dos sinais: lacunas, anéis de tensão,radiis solaris, sulcos radiais, manchas, flocos de neve, nuvens e anel de gordura, verificando a freqüência com que os mesmos aparecem nas íris consideradas de cor escura (castanho, castanho claro e castanho escuro); de cor clara (azul, verde e cinza) e de média (hazel e âmbar). Os dados obtidos foram processados em análise estatística, através do Teste Exato de Fisher e qui quadrado em nível de significância de 5%. Os resultados mostraram que: os sinais anatômicos são menos evidentes nas íris de cor escura, sendo que, as lacunas e os anéis de tensão foram os mais observados e as nuvens não foram observadas. Nas íris de cor clara, os sinais mais observados foram as manchas e os flocos de neve e o anel de gordura não foi observado. As íris de cor média foram as que apresentaram maior variedade de sinais, prevalecendo os anéis de tensão e as lacunas, e os menos freqüentes foram as nuvens e o anel de gordura. O sinal anel de gordura foi observado apenas em indivíduos em idade superior a 50 anos. Por fim, verificou-se também, que as íris direita e esquerda do mesmo indivíduo são similares, mas não iguais, havendo pequenas alterações na quantidade do mesmo sinal presente em ambas. / The devolution of the aesthetics in ocular prosthesis is directly related to the knowledge of the anatomy and morphology of the iris, and a painting of the most fidelity iris will be due to a good determination and reproduction of the present anatomical signs in the patient\'s remaining iris. In this research, the study of the anatomical signs was accomplished in 112 individuals\' human iris, analyzing the right and left irises, through images of digital pictures. Tables of evaluation were created of the signs: tension rings, lacuna, clouds, cholesterol ring, radiis solaris, snow flakes (lymphatic rosary), spots and spastic furrows and later verified the frequency with that the same ones appear in the irises of color blue, green, gray, hazel, amber, brown colors (brown, dark brown and light brown). The sequence of obtained data was processed in statistical analysis, and the results showed that the signs that more they appeared were the lacuna, stress ring and radiis solaris, and the anatomical signs that fewer appeared in the human iris were snow flakes (lymphatic rosary), clouds and cholesterol ring, however the signs of the type cholesterol rings presented the characteristic of being related the patient\'s age (above 50 years). The irises of color amber and hazel were the ones that presented the largest variety of anatomical signs. Already in the irises of brown color (dark brown, brown and light brown), the signs as a whole is less evident. Finally the same individual\'s right and left irises are similar and no same, suffering alteration in the amount of the same sign presented in both.

A devolução da estética em prótese ocular está diretamente relacionada ao conhecimento da anatomia e morfologia da íris humana, e uma pintura da íris mais fiel será decorrente de uma boa determinação e reprodução dos sinais anatômicos presentes na íris remanescente do paciente. Nesta pesquisa, foi realizado um estudo dos sinais anatômicos presentes em ambas as íris do globo ocular de 112 indivíduos escolhidos aleatoriamente, através de imagens fotográficas digitais. Foram elaboradas tabelas de avaliação dos sinais: lacunas, anéis de tensão,radiis solaris, sulcos radiais, manchas, flocos de neve, nuvens e anel de gordura, verificando a freqüência com que os mesmos aparecem nas íris consideradas de cor escura (castanho, castanho claro e castanho escuro); de cor clara (azul, verde e cinza) e de média (hazel e âmbar). Os dados obtidos foram processados em análise estatística, através do Teste Exato de Fisher e qui quadrado em nível de significância de 5%. Os resultados mostraram que: os sinais anatômicos são menos evidentes nas íris de cor escura, sendo que, as lacunas e os anéis de tensão foram os mais observados e as nuvens não foram observadas. Nas íris de cor clara, os sinais mais observados foram as manchas e os flocos de neve e o anel de gordura não foi observado. As íris de cor média foram as que apresentaram maior variedade de sinais, prevalecendo os anéis de tensão e as lacunas, e os menos freqüentes foram as nuvens e o anel de gordura. O sinal anel de gordura foi observado apenas em indivíduos em idade superior a 50 anos. Por fim, verificou-se também, que as íris direita e esquerda do mesmo indivíduo são similares, mas não iguais, havendo pequenas alterações na quantidade do mesmo sinal presente em ambas. / The devolution of the aesthetics in ocular prosthesis is directly related to the knowledge of the anatomy and morphology of the iris, and a painting of the most fidelity iris will be due to a good determination and reproduction of the present anatomical signs in the patient\'s remaining iris. In this research, the study of the anatomical signs was accomplished in 112 individuals\' human iris, analyzing the right and left irises, through images of digital pictures. Tables of evaluation were created of the signs: tension rings, lacuna, clouds, cholesterol ring, radiis solaris, snow flakes (lymphatic rosary), spots and spastic furrows and later verified the frequency with that the same ones appear in the irises of color blue, green, gray, hazel, amber, brown colors (brown, dark brown and light brown). The sequence of obtained data was processed in statistical analysis, and the results showed that the signs that more they appeared were the lacuna, stress ring and radiis solaris, and the anatomical signs that fewer appeared in the human iris were snow flakes (lymphatic rosary), clouds and cholesterol ring, however the signs of the type cholesterol rings presented the characteristic of being related the patient\'s age (above 50 years). The irises of color amber and hazel were the ones that presented the largest variety of anatomical signs. Already in the irises of brown color (dark brown, brown and light brown), the signs as a whole is less evident. Finally the same individual\'s right and left irises are similar and no same, suffering alteration in the amount of the same sign presented in both.

A textura da íris humana é uma das peculiaridades biométricas mais confiáveis, pois os padrões que compõem sua estrutura são considerados únicos e estáveis por longos anos. No entanto, amostras de íris capturadas em ambiente não cooperativo como reconhecimento de íris a distância, por exemplo, estão sujeitas a conter variações na textura, devido a mudanças comportamentais da membrana da íris. Outro problema é a complexidade do algoritmo, que o torna inviável para aplicações práticas ou em tempo real. O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns descritores de textura locais para o reconhecimento biométrico de íris, considerando os efeitos de dilatação e contração da pupila. Para a comprovação da hipótese desta tese de doutoramento, foi utilizada uma base de dados contendo amostras de íris com a pupila contraída e dilatada, simulando assim, a aquisição natural em ambiente não cooperativo. Além disso, foram propostos dois novos descritores, denominados como Median Local Mapped Pattern (Median-LMP) e Modified Median Local Mapped Pattern (MM-LMP), que foram comparados com o método de Daugman, o Local Mapped Pattern (LMP), o Completed Modeling of Local Binary Pattern (CLBP), o Median Binary Pattern (MBP) e o Weber Law Descriptor (WLD). Os resultados da avaliação de desempenho mostraram que o algoritmo de Daugman é o melhor para o reconhecimento de íris quando é realizada a comparação entre amostras de íris com pupilas contraídas. No entanto, se a pupila está dilatada, os descritores propostos apresentaram o melhor desempenho, principalmente se uma amostra de íris com uma pupila contraída é comparada com outra íris com a pupila dilatada. Além disso, os descritores propostos e o LMP obtiveram os menores tempos de processamento, sendo mais adequados do que os demais para aplicações em tempo preditivo com implementação em hardware. / The texture of the human iris is one of the most reliable biometric traits, so the patterns that make up its structure are the only criteria and stable for long time. However, iris samples captured in a noncooperative environment as recognition of nature, for example, subject to contain variations in texture, due to behavioral changes of the iris membrane. Another problem is an algorithm complexity, which makes it impractical for practical or in real-time applications. The objective of this work is to evaluate some local texture descriptors for the biometric iris recognition, considering the effects of dilation and contraction of the pupil. In order to prove the hypothesis of this doctoral question, a database was used containing iris samples with a contracted and dilated pupil, thus simulating a natural acquisition in a noncooperative environment. In addition, two new descriptors, named Median-Local Standard Mapped (Median-LMP) and Modified Modified Local Standard Mapped (MM-LMP) were proposed, which were compared with the Daugman method, the Mapped Local Pattern (LMP), the Complete Local Binary Pattern Modeling (CLBP), the Median Binary Standard (MBP) and Weber Law Descriptor (WLD). The results of the performance evaluation show that the Daugman algorithm is the best for iris recognition when a study of iris samples with the students is performed. However, if a pupil is dilated, the proposed descriptors show the best performance, especially a sample of iris with a contracted pupil is compared to another iris with a dilated pupil. In addition, the proposed descriptors and the LMP obtained the shortest processing times, being more adequate than the others for predictive time applications with hardware implementation.

Na confecção de uma prótese ocular a íris artificial é a estrutura responsável pela sua dissimulação e estética. O propósito do presente trabalho foi avaliar a interação tinta e selamento utilizados na pintura da íris protética, verificando as falhas e insucessos na fase de prensagem da íris no corpo escleral. Para este estudo, foram confeccionados quatro tipos de corpos de prova sendo, dez calotas lisas utilizando cianoacrilato como selante, dez calotas lisas utilizando polímero de acetato de vinila como selante, dez calotas despolidas utilizando cianoacrilato como selante e dez calotas despolidas utilizando polímero de acetato de vinila como selante. Os corposde- prova foram submetidos a uma análise em uma lupa estereoscópica para verificação da presença de falhas, e um corpo de prova de cada grupo foi levado a um microscópio eletrônico de varredura para estudo morfológico. Nenhum corpo de prova apresentou alteração macroscopicamente, comprovando que o protocolo utilizado é eficaz podendo-se concluir que as falhas que ocorrem na confecção de próteses oculares são decorrentes de falhas em alguma fase do protocolo. Entretanto foram observados defeitos microscópicos nos grupos selados com cola de cianoacrilato. / In the manufacturing of ocular prosthesis, the artificial iris is the structure responsible for its dissimulation and esthetic. The aim of this study was to evaluate interaction between paint and sealing material used in prosthetic iris painting, attempting to failures on packing of iris shell in sclera resin. It were studied four different groups, ten smooth shells sealed with cianoacrylate, ten smooth shells sealed with vinyl acetate polymer, ten rough shells sealed with ciaoacrylate and ten rough shells sealed with cianoacrylate. Specimens were analyzed with a stereoscopic magnifying glass for detection of failures, and one specimen of each group was analyzed in a scanning electron microscope for morphological analysis. None of the specimens presented failures macroscopically, which demonstrates that the protocol employed in the present study is effective; it can be concluded that failures in manufacturing of ocular prosthesis are consequence of mistakes in one of the steps of the protocol. However, it was detected microscopic defects in specimens of the groups sealed with cianoacrylate adhesive.

A textura da íris humana é uma das peculiaridades biométricas mais confiáveis, pois os padrões que compõem sua estrutura são considerados únicos e estáveis por longos anos. No entanto, amostras de íris capturadas em ambiente não cooperativo como reconhecimento de íris a distância, por exemplo, estão sujeitas a conter variações na textura, devido a mudanças comportamentais da membrana da íris. Outro problema é a complexidade do algoritmo, que o torna inviável para aplicações práticas ou em tempo real. O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns descritores de textura locais para o reconhecimento biométrico de íris, considerando os efeitos de dilatação e contração da pupila. Para a comprovação da hipótese desta tese de doutoramento, foi utilizada uma base de dados contendo amostras de íris com a pupila contraída e dilatada, simulando assim, a aquisição natural em ambiente não cooperativo. Além disso, foram propostos dois novos descritores, denominados como Median Local Mapped Pattern (Median-LMP) e Modified Median Local Mapped Pattern (MM-LMP), que foram comparados com o método de Daugman, o Local Mapped Pattern (LMP), o Completed Modeling of Local Binary Pattern (CLBP), o Median Binary Pattern (MBP) e o Weber Law Descriptor (WLD). Os resultados da avaliação de desempenho mostraram que o algoritmo de Daugman é o melhor para o reconhecimento de íris quando é realizada a comparação entre amostras de íris com pupilas contraídas. No entanto, se a pupila está dilatada, os descritores propostos apresentaram o melhor desempenho, principalmente se uma amostra de íris com uma pupila contraída é comparada com outra íris com a pupila dilatada. Além disso, os descritores propostos e o LMP obtiveram os menores tempos de processamento, sendo mais adequados do que os demais para aplicações em tempo preditivo com implementação em hardware. / The texture of the human iris is one of the most reliable biometric traits, so the patterns that make up its structure are the only criteria and stable for long time. However, iris samples captured in a noncooperative environment as recognition of nature, for example, subject to contain variations in texture, due to behavioral changes of the iris membrane. Another problem is an algorithm complexity, which makes it impractical for practical or in real-time applications. The objective of this work is to evaluate some local texture descriptors for the biometric iris recognition, considering the effects of dilation and contraction of the pupil. In order to prove the hypothesis of this doctoral question, a database was used containing iris samples with a contracted and dilated pupil, thus simulating a natural acquisition in a noncooperative environment. In addition, two new descriptors, named Median-Local Standard Mapped (Median-LMP) and Modified Modified Local Standard Mapped (MM-LMP) were proposed, which were compared with the Daugman method, the Mapped Local Pattern (LMP), the Complete Local Binary Pattern Modeling (CLBP), the Median Binary Standard (MBP) and Weber Law Descriptor (WLD). The results of the performance evaluation show that the Daugman algorithm is the best for iris recognition when a study of iris samples with the students is performed. However, if a pupil is dilated, the proposed descriptors show the best performance, especially a sample of iris with a contracted pupil is compared to another iris with a dilated pupil. In addition, the proposed descriptors and the LMP obtained the shortest processing times, being more adequate than the others for predictive time applications with hardware implementation.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2239_1.pdf: 10396822 bytes, checksum: dccadd3953f0ad40fde3170750e97c82 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / A atual sociedade demanda métodos cada vez mais eficazes para proteger o acesso a instalações, a bens e a informações. Este controle, que pode ser entendido como um problema de identificação, é tradicionalmente realizado através do uso de nomes ou códigos de usuário, senhas, chaves e cartões. Entretanto, cartões e chaves podem ser perdidos, roubados ou copiados e nomes de usuário e senhas podem ser esquecidos, compartilhados ou até adivinhados. Métodos biométricos utilizam características físicas ou comportamentais possuídas pelos indivíduos para realizar a identificação. O uso de informações biométricas tem recebido grande atenção devido ao fato de que tais características não podem ser (ou dificilmente são) esquecidas, compartilhadas ou modificadas, sem assumir certo risco. Entre os diversos métodos biométricos, os sistemas de identificação baseados no reconhecimento da íris humana são frequentemente citados como uma das biometrias mais precisas. A presente dissertação descreve um sistema de reconhecimento de íris, baseado no modelo proposto por Libor Masek, composto pelas etapas de segmentação, normalização, extração de características (e codificação) e comparação. Modificações, em relação ao modelo original, foram propostas para as etapas de segmentação e extração de características. O uso de filtros log-Gabor 2D é investigado e os resultados alcançados são comparados com os obtidos pelo método sugerido por Masek. Um novo esquema para a etapa de segmentação também é apresentado. O método proposto combina técnicas de contorno ativo (AC) ao algoritmo Pulling-Pushing (PP desenvolvido por Zhaofeng He), dando origem ao modelo PP AC. Os resultados obtidos neste trabalho corroboram a idéia de que o reconhecimento de indivíduos através da íris possui ótima precisão, constituindo uma excelente escolha para a construção de sistemas de identificação