Implementacao de Metodos Biometricos Bi-Modais Baseados em Fusao de Caracteristicas para Reconhecimento de Individuos

Nome: Joao Marques Salomao
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 24/08/2007
Orientador:

Nome Papelordem decrescente
Evandro Ottoni Teatini Salles Co-orientador

Resumo: Esta pesquisa propõe uma forma de fusão de informações no nível das
características para um sistema bi-modal de reconhecimento pessoal. As
características biométricas e comportamentais consideradas na validação deste
trabalho são obtidas das seqüências de vídeo da forma humana de caminhar e de
imagens faciais. Ela sugere arquiteturas e algoritmos que permitem a implementação
de reconhecimento e autenticação de indivíduos através da fusão de características
faciais e da forma humana de caminhar, objeto de poucos trabalhos disponíveis na
literatura. A escolha da abordagem através da fusão das duas características
justifica-se pela suposição de que ela deve oferecer um melhor desempenho de
classificação, robustez e segurança ao permitir a identificação noturna e à distância.
Além disso, é considerada menos intrusiva do que todos os outros sistemas
biométricos, por apresentar pouca ou nenhuma necessidade de colaboração da
pessoa a ser identificada. A pesquisa, pela atualidade do tema e pelas poucas
referências bibliográficas, inicia-se avaliando o desempenho do sistema de
reconhecimento pessoal pela forma de caminhar ao se aplicarem, sobre as
seqüências de vídeo, técnicas de extração e seleção de características de silhuetas
baseadas em análise de componentes principais (PCA - Principal Component
Analysis), análise de componentes independentes (ICA - Independent Component
Analysis), transformadas Wavelets e proporção de variâncias (PoV Proportion of
Variances), em combinação com os classificadores baseados em distâncias
Euclidianas, máquinas de vetores suporte (SVM Support Vector Machines) e
redes neurais com funções de bases radiais (RBF Radial Basis Function).
Utilizando-se bases de dados de domínio público, foi feito um estudo especial sobre
a forma de caminhar objetivando uma avaliação inicial do seu desempenho em
sistemas de reconhecimento pessoais, bem como a escolha de métodos e técnicas
mais apropriadas para efetuar a fusão desta com as imagens faciais do indivíduo.
Em seguida, obtiveram-se bases de dados próprias baseando-se em um cenário
proposto que permitiu extrair as silhuetas de seqüências de vídeo da forma de
caminhar e das imagens faciais correspondentes a cada seqüência. Avaliou-se o
desempenho do sistema de reconhecimento quando se estabelece a fusão de
ambas as características biométricas. Em uma etapa posterior, após a definição da
arquitetura mais adequada, é proposta e implementada a fusão dos dois sistemas
biométricos face-forma de caminhar sobre bases de dados de domínio público e
proprietárias. Nesta fase final do trabalho, as implementações sugeridas utilizam-se
das técnicas de extração e seleção de características baseadas na energia das
silhuetas do caminhar, na proporção de variâncias (PoV) e em algoritmos de
classificação baseados em redes neurais com funções de bases radiais (RBF). Os
resultados apresentados permitiram avaliar as taxas de acertos, de falsa aceitação e
falsa rejeição e o desempenho do sistema, quando considerados os vetores de
características individuais das imagens faciais e de seqüências de vídeo do
caminhar e da fusão das características de ambas, confirmando a validade e
viabilidade de aplicação deste trabalho de fusão no nível das características no
sistema bi-modal de reconhecimento pessoal.

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