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Seleção de características para reconhecimento biométrico baseado em sinais de eletrocardiograma / Feature selection for biometric recognition based on electrocardiogram signals

Felipe Gustavo Silva Teodoro 22 June 2016 (has links)
O campo da Biometria abarca uma grande variedade de tecnologias usadas para identificar e verificar a identidade de uma pessoa por meio da mensuração e análise de vários aspectos físicos e/ou comportamentais do ser humano. Diversas modalidades biométricas têm sido propostas para reconhecimento de pessoas, como impressões digitais, íris, face e voz. Estas modalidades biométricas possuem características distintas em termos de desempenho, mensurabilidade e aceitabilidade. Uma questão a ser considerada com a aplicação de sistemas biométricos em mundo real é sua robustez a ataques por circunvenção, repetição e ofuscação. Esses ataques estão se tornando cada vez mais frequentes e questionamentos estão sendo levantados a respeito dos níveis de segurança que esta tecnologia pode oferecer. Recentemente, sinais biomédicos, como eletrocardiograma (ECG), eletroencefalograma (EEG) e eletromiograma (EMG) têm sido estudados para uso em problemas envolvendo reconhecimento biométrico. A formação do sinal do ECG é uma função da anatomia estrutural e funcional do coração e dos seus tecidos circundantes. Portanto, o ECG de um indivíduo exibe padrão cardíaco único e não pode ser facilmente forjado ou duplicado, o que tem motivado a sua utilização em sistemas de identificação. Entretanto, a quantidade de características que podem ser extraídas destes sinais é muito grande. A seleção de característica tem se tornado o foco de muitas pesquisas em áreas em que bases de dados formadas por dezenas ou centenas de milhares de características estão disponíveis. Seleção de característica ajuda na compreensão dos dados, reduzindo o custo computacional, reduzindo o efeito da maldição da dimensionalidade e melhorando o desempenho do preditor. O foco da seleção de característica é selecionar um subconjunto de característica a partir dos dados de entrada, que pode descrever de forma eficiente os dados de entrada ao mesmo tempo reduzir os efeitos de ruídos ou características irrelevantes e ainda proporcionar bons resultados de predição. O objetivo desta dissertação é analisar o impacto de algumas técnicas de seleção de característica tais como, Busca Gulosa, Seleção \\textit, Algoritmo Genético, Algoritmo Memético, Otimização por Enxame de Partículas sobre o desempenho alcançado pelos sistemas biométricos baseado em ECG. Os classificadores utilizados foram $k$-Vizinhos mais Próximos, Máquinas de Vetores Suporte, Floresta de Caminhos Ótimos e classificador baseado em distância mínima. Os resultados demonstram que existe um subconjunto de características extraídas do sinal de ECG capaz de fornecer altas taxas de reconhecimento / The field of biometrics includes a variety of technologies used to identify and verify the identity of a person by measuring and analyzing various physical and/or behavioral aspects of the human being. Several biometric modalities have been proposed for recognition of people, such as fingerprints, iris, face and speech. These biometric modalities have distinct characteristics in terms of performance, measurability and acceptability. One issue to be considered with the application of biometric systems in real world is its robustness to attacks by circumvention, spoof and obfuscation. These attacks are becoming more frequent and more questions are being raised about the levels of security that this technology can offer. Recently, biomedical signals, as electrocardiogram (ECG), electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) have been studied for use in problems involving biometric recognition. The ECG signal formation is a function of structural and functional anatomy of the heart and its surrounding tissues. Therefore, the ECG of an individual exhibits unique cardiac pattern and cannot be easily forged or duplicated, that have motivated its use in various identification systems. However, the amount of features that can be extracted from this signal is very large. The feature selection has become the focus of much research in areas where databases formed by tens or hundreds of thousands of features are available. Feature Selection helps in understanding data, reducing computation requirement, reducing the effect of curse of dimensionality and improving the predictor performance. The focus of feature selection is to select a subset of features from the input which can efficiently describe the input data while reducing effects from noise or irrelevant features and still provide good prediction results. The aim of this dissertation is to analyze the impact of some feature selection techniques, such as, greedy search, Backward Selection, Genetic Algorithm, Memetic Algorithm, Particle Swarm Optimization on the performance achieved by biometric systems based on ECG. The classifiers used were $k$-Nearest Neighbors, Support Vector Machines, Optimum-Path Forest and minimum distance classifier. The results demonstrate that there is a subset of features extracted from the ECG signal capable of providing high recognition rates
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Padrões mapeados localmente em multiescala aplicados ao reconhecimento de faces / Multi-scale local maped pattern applied for face recognition

Silva, Eduardo Machado 06 April 2018 (has links)
Submitted by EDUARDO MACHADO SILVA (eduardodz@outlook.com) on 2018-06-02T22:50:24Z No. of bitstreams: 1 Eduardo_Final.pdf: 7020230 bytes, checksum: 17f5f419806417111d44cacbf46f3f0d (MD5) / Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2018-06-04T16:05:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_em_me_sjrp.pdf: 7020230 bytes, checksum: 17f5f419806417111d44cacbf46f3f0d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T16:05:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_em_me_sjrp.pdf: 7020230 bytes, checksum: 17f5f419806417111d44cacbf46f3f0d (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Reconhecimento facial é uma das tecnologias biométricas mais utilizadas em sistemas automatizados que necessitam garantir a identidade de uma pessoa para acesso autorizado e monitoramento. A grande aceitação do uso da face tem várias vantagens sobre outras tecnologias biométricas: ela é natural, não exige equipamentos sofisticados, a aquisição de dados é baseada em abordagens não invasivas, e pode ser feito a distância, de maneira cooperativa ou não. Embora muitos estudos em reconhecimento facial tenham sido feitos, problemas com variação de iluminação, poses com oclusão facial, expressão facial e envelhecimento ainda são desafios, pois influenciam a performance dos sistemas de reconhecimento facial e motivam o desenvolvimento de novos sistemas de reconhecimento que lidam com esses problemas e sejam mais confiáveis. Este trabalho tem como objetivo avaliar a técnica de Padrões Localmente Mapeados em Multiescala (MSLMP) para o reconhecimento facial. Técnicas baseadas em algoritmos genéticos e processamento de imagens foram usadas para obter melhores resultados. Os resultados obtidos chegam a 100% de acurácia para alguns banco de dados. A base de dados MUCT ´e, em particular, bastante complexa, ela foi criada em 2010 com o objetivo de aumentar a quantidade de bancos de dados disponíveis com alta variação de iluminação, idade, posições e etnias, e por isso, ´e um banco de dados difícil quanto ao reconhecimento automático de faces. Uma nova técnica de processamento baseada na média dos níveis de cinza da base foi desenvolvida. / Facial recognition is one of the most used biometric technologies in automated systems which ensure a person’s identity for authorized access and monitoring. The acceptance of face use has several advantages over other biometric technologies: it is natural, it does not require sophisticated equipment, data acquisition is based on non-invasive approaches, and can it be done remotely, cooperatively or not. Although many facial recognition studies have been done, problems with light variation, facial occlusion, position, expression, and aging are still challenges, because they influence the performance of facial recognition systems and motivate the development of more reliable recognition systems that deal with these problems. This work aim to evaluate the Multi-scale Local Mapped Pattern (MSLMP) technique for the facial recognition. Techniques based on genetic algorithms and image processing were applied to increase the performance of the method. The obtained results reach up to 100% of accuracy for some databases. A very difficult database to deal is the MUCT database which was created in 2010 with aim of providing images with high variation of lighting, age, positions and ethnicities in the facial biometry literature, which makes it a highly difficult base in relation to automated recognition. A new processing technique was developed based on the average gray levels of the images of the database.
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Um Sistema de Identificação Automática de Faces para Ambientes Virtuais de Aprendizagem

Rolim, André Lira 13 August 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2637857 bytes, checksum: 9c7d375174ead2b03a7b858b1d087f4d (MD5) Previous issue date: 2009-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The increased demand for Distance Education and Virtual Learning Environment (VLE) appearance and development are in a scenario where minimizing distances and boosting tracking of students are aspired. However, current VLE don t have the necessary resources to identify the users in the development of their activities. This dissertation presents an online face identification system for use in VLE that has client-server architecture and combines stages of face recognition processing to modules of a mechanism monitor remote users via a webcam. To accomplish the face recognition was used a approach to select coefficients of Discrete Cosine Transform (DCT), which it obtained 97.12% rate of correct answers in a database of images collected without normalization of faces. This work describes, in addition to architectural design, a prototype implemented and presents results obtained and illustrates its operation in an example implementation. Finally, there are a discuss the results and future prospects for the system. / O aumento da demanda pela modalidade de Educação a Distância e o surgimento e aperfeiçoamento dos Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA) apresentam-se num cenário em que se pretende minimizar distâncias e dinamizar estratégias de monitoramento dos alunos. No entanto, os AVA atuais não dispõem de recursos que identifiquem os usuários durante o desenvolvimento das suas atividades. Esta dissertação apresenta um Sistema de Identificação Automática de Faces (SIAF-EAD) para uso em AVA que possui uma arquitetura cliente-servidor e combina estágios de processamento de reconhecimento facial com módulos de um mecanismo que monitora usuários remotos através de uma webcam. Para realizar o reconhecimento facial foi utilizada uma abordagem de seleção de coeficientes da Transformada Discreta do Cosseno (DCT - Discrete Cosine Transform) que obteve 97,12% de taxa de acertos em um banco de imagens coletadas sem normalização das faces. Este trabalho descreve, além do projeto arquitetural, um protótipo implementado e apresenta resultados obtidos e ilustra seu funcionamento em um exemplo de execução. Por fim, são discutidos os resultados obtidos e perspectivas futuras para o sistema.
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Biometrics in a data stream context / Biometria em um contexto de fluxo de dados

Paulo Henrique Pisani 10 March 2017 (has links)
The growing presence of the Internet in day-to-day tasks, along with the evolution of computational systems, contributed to increase data exposure. This scenario highlights the need for safer user authentication systems. An alternative to deal with this is by the use of biometric systems. However, biometric features may change over time, an issue that can affect the recognition performance due to an outdated biometric reference. This effect can be called as template ageing in the area of biometrics and as concept drift in machine learning. It raises the need to automatically adapt the biometric reference over time, a task performed by adaptive biometric systems. This thesis studied adaptive biometric systems considering biometrics in a data stream context. In this context, the test is performed on a biometric data stream, in which the query samples are presented one after another to the biometric system. An adaptive biometric system then has to classify each query and adapt the biometric reference. The decision to perform the adaptation is taken by the biometric system. Among the biometric modalities, this thesis focused on behavioural biometrics, particularly on keystroke dynamics and on accelerometer biometrics. Behavioural modalities tend to be subject to faster changes over time than physical modalities. Nevertheless, there were few studies dealing with adaptive biometric systems for behavioural modalities, highlighting a gap to be explored. Throughout the thesis, several aspects to enhance the design of adaptive biometric systems for behavioural modalities in a data stream context were discussed: proposal of adaptation strategies for the immune-based classification algorithm Self-Detector, combination of genuine and impostor models in the Enhanced Template Update framework and application of score normalization to adaptive biometric systems. Based on the investigation of these aspects, it was observed that the best choice for each studied aspect of the adaptive biometric systems can be different depending on the dataset and, furthermore, depending on the users in the dataset. The different user characteristics, including the way that the biometric features change over time, suggests that adaptation strategies should be chosen per user. This motivated the proposal of a modular adaptive biometric system, named ModBioS, which can choose each of these aspects per user. ModBioS is capable of generalizing several baselines and proposals into a single modular framework, along with the possibility of assigning different adaptation strategies per user. Experimental results showed that the modular adaptive biometric system can outperform several baseline systems, while opening a number of new opportunities for future work. / A crescente presença da Internet nas tarefas do dia a dia, juntamente com a evolução dos sistemas computacionais, contribuiu para aumentar a exposição dos dados. Esse cenário evidencia a necessidade de sistemas de autenticação de usuários mais seguros. Uma alternativa para lidar com isso é pelo uso de sistemas biométricos. Contudo, características biométricas podem mudar com o tempo, o que pode afetar o desempenho de reconhecimento devido a uma referência biométrica desatualizada. Esse efeito pode ser chamado de template ageing na área de sistemas biométricos adaptativos ou de mudança de conceito em aprendizado de máquina. Isso levanta a necessidade de adaptar automaticamente a referência biométrica com o tempo, uma tarefa executada por sistemas biométricos adaptativos. Esta tese estudou sistemas biométricos adaptativos considerando biometria em um contexto de fluxo de dados. Neste contexto, o teste é executado em um fluxo de dados biométrico, em que as amostras de consulta são apresentadas uma após a outra para o sistema biométrico. Um sistema biométrico adaptativo deve então classificar cada consulta e adaptar a referência biométrica. A decisão de executar a adaptação é tomada pelo sistema biométrico. Dentre as modalidades biométricas, esta tese foca em biometria comportamental, em particular em dinâmica da digitação e em biometria por acelerômetro. Modalidades comportamentais tendem a ser sujeitas a mudanças mais rápidas do que modalidades físicas. Entretanto, havia poucos estudos lidando com sistemas biométricos adaptativos para modalidades comportamentais, destacando uma lacuna para ser explorada. Ao longo da tese, diversos aspectos para aprimorar o projeto de sistemas biométricos adaptativos para modalidades comportamentais em um contexto de fluxo de dados foram discutidos: proposta de estratégias de adaptação para o algoritmo de classificação imunológico Self-Detector, combinação de modelos genuíno e impostor no framework do Enhanced Template Update e aplicação de normalização de scores em sistemas biométricos adaptativos. Com base na investigação desses aspectos, foi observado que a melhor escolha para cada aspecto estudado dos sistemas biométricos adaptativos pode ser diferente dependendo do conjunto de dados e, além disso, dependendo dos usuários no conjunto de dados. As diferentes características dos usuários, incluindo a forma como as características biométricas mudam com o tempo, sugerem que as estratégias de adaptação deveriam ser escolhidas por usuário. Isso motivou a proposta de um sistema biométrico adaptativo modular, chamado ModBioS, que pode escolher cada um desses aspectos por usuário. O ModBioS é capaz de generalizar diversos sistemas baseline e propostas apresentadas nesta tese em um framework modular, juntamente com a possibilidade de atribuir estratégias de adaptação diferentes por usuário. Resultados experimentais mostraram que o sistema biométrico adaptativo modular pode superar diversos sistemas baseline, enquanto que abre um grande número de oportunidades para trabalhos futuros.
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MABIS: Sistema Automático de Biometria Modulado / MABIS: Automatic System of Modulated Biometrics

Galvão, João Neto Cronemberger 17 February 2017 (has links)
Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-03-28T11:45:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - João Neto Cronemberger Galvão - 2017.pdf: 3677244 bytes, checksum: 131ab2bd6a3da711a718560ca96c89b6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-28T13:49:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - João Neto Cronemberger Galvão - 2017.pdf: 3677244 bytes, checksum: 131ab2bd6a3da711a718560ca96c89b6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T13:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - João Neto Cronemberger Galvão - 2017.pdf: 3677244 bytes, checksum: 131ab2bd6a3da711a718560ca96c89b6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Over the years, biometrics has become a valuable resource for human identification be- cause it is an affordable, safe and reliable technique. Various security entities throughout the world, public and private, are committed to the use of biometrics in security; both in access control and for identifying suspects. In addition, many crimes can be prevented with tools that allow crosschecking of biometric data. However, biometric systems cur- rently in use are developed and provided by companies as proprietary systems. For this reason, the creation of a free and open tool will bring more security, control and savings for the government. For this reason, the objective of this work is to create a prototype of a free and open tool, developed within the Web Services approach, associated to the development of an API that will aim at a standardization of biometrics services, conside- ring the exchange of data between distinct and independent biometric applications with a low level of coupling and interoperability between systems of different platforms and technologies, so that it is possible to add to the service and use of multiple biometric functionalities such as face recognition, voice, fingerprints, hand geometry, iris, or even a combination, among others, to perform a task of personal identification. / A cada dia que passa, a biometria vem se tornando um recurso valioso para identifica- ção humana, pois trata-se de uma técnica acessível, segura e confiável. Várias entidades de segurança, por todo o mundo, públicas e privadas, estão empenhadas na utilização da biometria na área de segurança, tanto no controle de acesso, quanto para identifica- ção de investigados. Além disso, diversos crimes podem ser evitados com ferramentas que possibilitam o cruzamento de dados biométricos. No entanto, a maioria dos sistemas biométricos em uso atualmente são desenvolvidos e fornecidos por empresas como siste- mas proprietários, desenvolvidos isoladamente, sem o compartilhamento de informações e base de dados, não atendendo, a contento, as necessidades de agentes governamentais no que se refere à escala, controle e economia no uso das aplicações de biometria. Por esta razão, o objetivo deste trabalho será a criação de um protótipo de uma ferramenta livre e aberta, desenvolvida dentro da abordagem de Serviços Web, associado ao desen- volvimento de uma API que visará a padronização dos serviços de biometria, tendo em vista o intercâmbio de dados entre aplicações biométricas distintas e independentes, com um nível reduzido de acoplamento e com interoperabilidade entre sistemas de diferentes plataformas e tecnologias, de modo que seja possível agregar ao serviço o uso de várias funcionalidades biométricas tais como: o reconhecimento de face, a voz, as impressões digitais, a geometria da mão, a íris, ou mesmo a combinação destas, dentre outras, para executar a tarefa de identificação pessoal.
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Identifikace osob pomocí biometrie sítnice / Identification of persons using retinal biometry

Klimešová, Lenka January 2018 (has links)
This paper deals with identification of persons using retinal biometry. The retinal vasculature is invariant and unique to everyone, which determines it for biometric purposes. The first part of the work includes information about biometrics, biometric systems and reliability measures. The next part describes the principle of using experimental video ophthalmoscope, which was used for retinal vascular imaging and includes the literature research of use of retinal images for biometrics, feature extraction methods and similarity measures. Finally, two algorithms to use the input data are proposed and realized in programming environment MATLAB®. The methods are tested and evaluated on a data set from experimental video ophthalmoscope and on publicly available STRaDe and DRIVE databases.
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System for Recognition of 3D Hand Geometry / System for Recognition of 3D Hand Geometry

Svoboda, Jan January 2014 (has links)
V posledním desetiletí došlo ke zvýšení zájmu o užití 3D dat k biometrické identifikaci osob. Možná vůbec největší výzkum proběhl v oblasti 3D rozpoznávání podle obličeje, přičemž je v současné době dostupných vícero komerčních zařízení. V oblastni rozpoznávání podle 3D geometrie ruky byl v minulých letech proveden určitý výzkum jehož výsledkem však nebylo žádné komerční zařízení. Nezávisle na tomto výzkumu se v posledních letech velmi rozšířil trh s cenově dostupnými 3D sensory, což potenciálně umožňuje jejich nasazení v mnoha typech biometrických systémů. Hlavním cílem této práce je vytvořit funkční vzorek bezdotykového systému pro rozpoznávání osob podle 3D geometrie ruky, který bude používat novou levnou kameru RealSense 3D vyvíjenou v současné době firmou Intel. Jedním z problémů při použití RealSense kamery je její velmi malý form factor, který je příčinou nižší kvality výsledných snímků v porovnání s velmi drahými alternativami, které byly použity v již dříve zmíněném výzkumu 3D biometrických systémů. Práce se snaží analyzovat robustnost různých 2D a 3D příznaků a vyzkoušet několik různých přístupů k jejich fúzi. Rovněž je vyhodnocena výkonnost výsledného systému, kde je ukázáno, že navržené řešení dosahuje výsledků porovnatelných se state-of-the-art.
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Ensemble baseado em métodos de Kernel para reconhecimento biométrico multimodal / Ensemble Based on Kernel Methods for Multimodal Biometric Recognition

Costa, Daniel Moura Martins da 31 March 2016 (has links)
Com o avanço da tecnologia, as estratégias tradicionais para identificação de pessoas se tornaram mais suscetíveis a falhas, de forma a superar essas dificuldades algumas abordagens vêm sendo propostas na literatura. Dentre estas abordagens destaca-se a Biometria. O campo da Biometria abarca uma grande variedade de tecnologias usadas para identificar e verificar a identidade de uma pessoa por meio da mensuração e análise de aspectos físicos e/ou comportamentais do ser humano. Em função disso, a biometria tem um amplo campo de aplicações em sistemas que exigem uma identificação segura de seus usuários. Os sistemas biométricos mais populares são baseados em reconhecimento facial ou de impressões digitais. Entretanto, existem outros sistemas biométricos que utilizam a íris, varredura de retina, voz, geometria da mão e termogramas faciais. Nos últimos anos, o reconhecimento biométrico obteve avanços na sua confiabilidade e precisão, com algumas modalidades biométricas oferecendo bom desempenho global. No entanto, mesmo os sistemas biométricos mais avançados ainda enfrentam problemas. Recentemente, esforços têm sido realizados visando empregar diversas modalidades biométricas de forma a tornar o processo de identificação menos vulnerável a ataques. Biometria multimodal é uma abordagem relativamente nova para representação de conhecimento biométrico que visa consolidar múltiplas modalidades biométricas. A multimodalidade é baseada no conceito de que informações obtidas a partir de diferentes modalidades se complementam. Consequentemente, uma combinação adequada dessas informações pode ser mais útil que o uso de informações obtidas a partir de qualquer uma das modalidades individualmente. As principais questões envolvidas na construção de um sistema biométrico unimodal dizem respeito à definição das técnicas de extração de característica e do classificador. Já no caso de um sistema biométrico multimodal, além destas questões, é necessário definir o nível de fusão e a estratégia de fusão a ser adotada. O objetivo desta dissertação é investigar o emprego de ensemble para fusão das modalidades biométricas, considerando diferentes estratégias de fusão, lançando-se mão de técnicas avançadas de processamento de imagens (tais como transformada Wavelet, Contourlet e Curvelet) e Aprendizado de Máquina. Em especial, dar-se-á ênfase ao estudo de diferentes tipos de máquinas de aprendizado baseadas em métodos de Kernel e sua organização em arranjos de ensemble, tendo em vista a identificação biométrica baseada em face e íris. Os resultados obtidos mostraram que a abordagem proposta é capaz de projetar um sistema biométrico multimodal com taxa de reconhecimento superior as obtidas pelo sistema biométrico unimodal. / With the advancement of technology, traditional strategies for identifying people become more susceptible to failure, in order to overcome these difficulties some approaches have been proposed in the literature. Among these approaches highlights the Biometrics. The field of Biometrics encompasses a wide variety of technologies used to identify and verify the person\'s identity through the measurement and analysis of physiological and behavioural aspects of the human body. As a result, biometrics has a wide field of applications in systems that require precise identification of their users. The most popular biometric systems are based on face recognition and fingerprint matching. Furthermore, there are other biometric systems that utilize iris and retinal scan, speech, face, and hand geometry. In recent years, biometrics authentication has seen improvements in reliability and accuracy, with some of the modalities offering good performance. However, even the best biometric modality is facing problems. Recently, big efforts have been undertaken aiming to employ multiple biometric modalities in order to make the authentication process less vulnerable to attacks. Multimodal biometrics is a relatively new approach to biometrics representation that consolidate multiple biometric modalities. Multimodality is based on the concept that the information obtained from different modalities complement each other. Consequently, an appropriate combination of such information can be more useful than using information from single modalities alone. The main issues involved in building a unimodal biometric System concern the definition of the feature extraction technique and type of classifier. In the case of a multimodal biometric System, in addition to these issues, it is necessary to define the level of fusion and fusion strategy to be adopted. The aim of this dissertation is to investigate the use of committee machines to fuse multiple biometric modalities, considering different fusion strategies, taking into account advanced methods in machine learning. In particular, it will give emphasis to the analyses of different types of machine learning methods based on Kernel and its organization into arrangements committee machines, aiming biometric authentication based on face, fingerprint and iris. The results showed that the proposed approach is capable of designing a multimodal biometric System with recognition rate than those obtained by the unimodal biometrics Systems.
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Ensemble baseado em métodos de Kernel para reconhecimento biométrico multimodal / Ensemble Based on Kernel Methods for Multimodal Biometric Recognition

Daniel Moura Martins da Costa 31 March 2016 (has links)
Com o avanço da tecnologia, as estratégias tradicionais para identificação de pessoas se tornaram mais suscetíveis a falhas, de forma a superar essas dificuldades algumas abordagens vêm sendo propostas na literatura. Dentre estas abordagens destaca-se a Biometria. O campo da Biometria abarca uma grande variedade de tecnologias usadas para identificar e verificar a identidade de uma pessoa por meio da mensuração e análise de aspectos físicos e/ou comportamentais do ser humano. Em função disso, a biometria tem um amplo campo de aplicações em sistemas que exigem uma identificação segura de seus usuários. Os sistemas biométricos mais populares são baseados em reconhecimento facial ou de impressões digitais. Entretanto, existem outros sistemas biométricos que utilizam a íris, varredura de retina, voz, geometria da mão e termogramas faciais. Nos últimos anos, o reconhecimento biométrico obteve avanços na sua confiabilidade e precisão, com algumas modalidades biométricas oferecendo bom desempenho global. No entanto, mesmo os sistemas biométricos mais avançados ainda enfrentam problemas. Recentemente, esforços têm sido realizados visando empregar diversas modalidades biométricas de forma a tornar o processo de identificação menos vulnerável a ataques. Biometria multimodal é uma abordagem relativamente nova para representação de conhecimento biométrico que visa consolidar múltiplas modalidades biométricas. A multimodalidade é baseada no conceito de que informações obtidas a partir de diferentes modalidades se complementam. Consequentemente, uma combinação adequada dessas informações pode ser mais útil que o uso de informações obtidas a partir de qualquer uma das modalidades individualmente. As principais questões envolvidas na construção de um sistema biométrico unimodal dizem respeito à definição das técnicas de extração de característica e do classificador. Já no caso de um sistema biométrico multimodal, além destas questões, é necessário definir o nível de fusão e a estratégia de fusão a ser adotada. O objetivo desta dissertação é investigar o emprego de ensemble para fusão das modalidades biométricas, considerando diferentes estratégias de fusão, lançando-se mão de técnicas avançadas de processamento de imagens (tais como transformada Wavelet, Contourlet e Curvelet) e Aprendizado de Máquina. Em especial, dar-se-á ênfase ao estudo de diferentes tipos de máquinas de aprendizado baseadas em métodos de Kernel e sua organização em arranjos de ensemble, tendo em vista a identificação biométrica baseada em face e íris. Os resultados obtidos mostraram que a abordagem proposta é capaz de projetar um sistema biométrico multimodal com taxa de reconhecimento superior as obtidas pelo sistema biométrico unimodal. / With the advancement of technology, traditional strategies for identifying people become more susceptible to failure, in order to overcome these difficulties some approaches have been proposed in the literature. Among these approaches highlights the Biometrics. The field of Biometrics encompasses a wide variety of technologies used to identify and verify the person\'s identity through the measurement and analysis of physiological and behavioural aspects of the human body. As a result, biometrics has a wide field of applications in systems that require precise identification of their users. The most popular biometric systems are based on face recognition and fingerprint matching. Furthermore, there are other biometric systems that utilize iris and retinal scan, speech, face, and hand geometry. In recent years, biometrics authentication has seen improvements in reliability and accuracy, with some of the modalities offering good performance. However, even the best biometric modality is facing problems. Recently, big efforts have been undertaken aiming to employ multiple biometric modalities in order to make the authentication process less vulnerable to attacks. Multimodal biometrics is a relatively new approach to biometrics representation that consolidate multiple biometric modalities. Multimodality is based on the concept that the information obtained from different modalities complement each other. Consequently, an appropriate combination of such information can be more useful than using information from single modalities alone. The main issues involved in building a unimodal biometric System concern the definition of the feature extraction technique and type of classifier. In the case of a multimodal biometric System, in addition to these issues, it is necessary to define the level of fusion and fusion strategy to be adopted. The aim of this dissertation is to investigate the use of committee machines to fuse multiple biometric modalities, considering different fusion strategies, taking into account advanced methods in machine learning. In particular, it will give emphasis to the analyses of different types of machine learning methods based on Kernel and its organization into arrangements committee machines, aiming biometric authentication based on face, fingerprint and iris. The results showed that the proposed approach is capable of designing a multimodal biometric System with recognition rate than those obtained by the unimodal biometrics Systems.
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Emprego de comitê de máquinas para segmentação da íris

Schneider, Mauro Ulisses 23 August 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mauro Ulisses Schneider.pdf: 1455677 bytes, checksum: 6eba28391f8f6910fbf5457a57119bd3 (MD5) Previous issue date: 2010-08-23 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / The use of biometric systems has been widely stimulated by both the government and private entities to replace or improve traditional security systems. Biometric systems are becoming increasingly indispensable to protecting life and property, mainly due to its robustness, reliability, difficult to counterfeit and fast authentication. In real world applications, the devices for image acquisition and the environment are not always controlled and may under certain circumstances produce noisy images or with large variations in tonality, texture, geometry, hindering segmentation and consequently the authentication of the an individual. To deal effectively with such problems, this dissertation investigates the possibility of using committee machines combined with digital image processing techniques for iris segmentation. The components employed in the composition of the committee machines are support vector clustering, k-means and self organizing maps. In order to evaluate the performance of the tools developed in this dissertation, the experimental results obtained are compared with related works reported in the literature. Experiments on publicity available UBIRIS database indicate that committee machine can be successfully applied to the iris segmentation. / A utilização de sistemas biométricos vem sendo amplamente; incentivados pelo governo e entidades privadas a fim de substituir ou melhorar os sistemas de segurança tradicionais. Os sistemas biométricos são cada vez mais indispensáveis para proteger vidas e bens, sendo robustos, confiáveis, de difícil falsificação e rápida autenticação. Em aplicações de mundo real, os dispositivos de aquisição de imagem e o ambiente nem sempre são controlados, podendo em certas circunstâncias produzir imagens ruidosas ou com grandes variações na tonalidade, textura, geometria, dificultando a sua segmentação e por conseqüência a autenticação do indivíduo. Para lidar eficazmente com tais problemas, nesta dissertação é estudado o emprego de comitês de máquinas em conjunto com técnicas de processamento de imagens digitais para a segmentação da íris. Os componentes estudados na composição do comitê de máquinas são agrupamento por vetores-suporte, k-means e mapas auto- organizáveis. Para a avaliação do desempenho das ferramentas desenvolvidas neste trabalho, os resultados obtidos são comparados com trabalhos relacionados na literatura. Foi utilizada a base de dados pública UBIRIS disponível na internet.

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