Biometria

  • Francesc Serratosa

    Francesc Serratosa

    Nascut a Barcelona l’any 1967. Llicenciat en Enginyeria Informàtica per la Universitat Politècnica de Catalunya l’any 1993 i doctorat per aquesta mateixa universitat l’any 2000. Actualment és professor titular d’Informàtica a la Universitat Rovira i Virgili. Des de 1993 ha fet recerca activa en camps com la visió per ordinador, la robòtica, el reconeixement de patrons estructurals, l’aprenentatge de màquines i la biomètrica. Ha publicat més de noranta articles i exerceix activament d’avaluador en alguns congressos i publicacions. Dóna classes de Visió per ordinador i Biomètrica a la Universitat Rovira i Virgili i a la Universitat Oberta de Catalunya. Ha estat coordinador del curs de doctorat d’Informàtica i Seguretat a la Universitat Rovira i Virgili entre 2006 i 2012 i actualment és coordinador del màster interuniversitari de Teoria de la comunicació i la informació (MSITIC). Ha treballat en més de deu projectes de recerca i des de l’any 2005 és l’investigador principal d’un projecte de recerca de cinquè curs patrocinat per ENRESA i relacionat amb el desmantellament nuclear. És autor de tres patents i fa d’avaluador especialitzat de projectes públics de recerca.

  • Albert Solé Ribalta

    Albert Solé Ribalta

    Llicenciat en Enginyeria Informàtica i màster d’Intel·ligència Artificial per la Universitat Rovira i Virgili (URV) l’any 2007. Doctorat l’any 2012 per aquesta mateixa universitat. Entre 2005 i 2008 va treballar a la URV com a professor col·laborador. Entre els anys 2006 i 2008 va treballar a ITAKA, on va investigar les interfícies basades en web per a sistemes multiagent. Des de l’any 2008 es dedica a investigar el reconeixement de patrons estructurals basat en gràfics a la Universitat Rovira i Virgili, en col·laboració amb la Universitat Politècnica de Catalunya.

PID_00215043
Segona edició: setembre 2014
© Francesc Serratosa, Albert Solé Ribalta
Tots els drets reservats
© d’aquesta edició, FUOC, 2014
Av. Tibidabo, 39-43, 08035 Barcelona
Disseny: Manel Andreu
Realització editorial: Oberta UOC Publishing, SL
Els textos i imatges publicats en aquesta obra estan subjectes –llevat que s'indiqui el contrari– a una llicència de Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada (BY-NC-ND) v.3.0 Espanya de Creative Commons. Podeu copiar-los, distribuir-los i transmetre'ls públicament sempre que en citeu l'autor i la font (FUOC. Fundació per a la Universitat Oberta de Catalunya), no en feu un ús comercial i no en feu obra derivada. La llicència completa es pot consultar a http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/legalcode.ca

Introducció

La biometria, des d’un punt de vista general, és la ciència que estudia les característiques biològiques relacionades amb les distàncies. I fent anàlisis estadístiques arriba a conclusions sobre la pertinença de l’objecte a una classe. La biometria es pot aplicar en molts camps diferents.
Però en aquesta assignatura usarem la biometria només per a identificar les persones.
Per a aquesta assignatura la biometria és la ciència relacionada amb les tecnologies que analitzen les característiques humanes per automàticament reconèixer-ne o verificar-ne la identitat.
En aquesta assignatura estudiarem els mètodes bàsics usats en la identificació o classificació de les persones mitjançant la biometria. En el primer mòdul detallarem els conceptes bàsics per poder entendre com funciona un sistema biomètric. En el mòdul següent, expliquem de quines eines disposem per a poder-ne avaluar la bondat, n’analitzem els errors i mostrem aplicacions reals basades en la biometria. En el tercer, quart i cinquè mòduls entrarem en detall en diversos trets biomètrics. Les tècniques més usades per a reconèixer i identificar les persones són la ditada, la cara i l’iris, tractats en detall en aquests mòduls. Finalment, en l’últim mòdul expliquem com s’ha d’augmentar la seguretat en els sistemes biomètrics.
Moltes de les tècniques usades en biometria es basen a aplicar altres tècniques que emmarquem en la visió per computador o el reconeixement de patrons.
La taula 1 mostra alguns dels conceptes que podríem emmarcar en la visió per computador i que es tracten en l’assignatura.
Taula 1. Mètodes i algorismes de visió per computador i reconeixement de patrons
Mètode o algorisme
Mòdul

Modelització d’errors en un sistema de reconeixement de patrons

Mòdul 1. Introducció

Modelatge dels errors

Mòdul 2. Avaluació

Gràfiques ROC i DEC

Mòdul 2. Avaluació

Detecció de contorns d’una imatge: mètode de Sobel

Mòdul 3. Ditada

Traçat d’una recta en un pla: algorisme de Bressenham

Mòdul 3. Ditada

Vector resultant d’un camp de vectors: índex de Pointcaré

Mòdul 3. Ditada

Binarització d’una imatge: algorisme de González i Woods

Mòdul 3. Ditada

Neteja d’una imatge: algorisme d’acoloriment de taques

Mòdul 3. Ditada

Esqueletonització d’una imatge: algorisme de González i Woods

Mòdul 3. Ditada

Filtres de Haar

Mòdul 4. Cara

Classificador de Bayes

Mòdul 4. Cara

Anàlisi dels components principals

Mòdul 4. Cara

Filtres de Gabor

Mòdul 5. Iris

Conversió a coordenades polars

Mòdul 5. Iris

Objectius

Els objectius de l’assignatura Biometria són explicar els fonaments bàsics de la biometria per a identificar les persones, i també explicar els trets biomètrics més usats en la indústria i instal·lacions civils i militars. Amb l’estudi d’aquest material didàctic assolireu els objectius següents:

  1. Definir les característiques bàsiques dels sistemes biomètrics.

  2. Conèixer les eines per a avaluar la bondat dels sistemes biomètrics.

  3. Aconseguir el reconeixement de les persones a partir de la ditada.

  4. Aconseguir el reconeixement de les persones a partir de la imatge de la cara.

  5. Aconseguir el reconeixement de les persones a partir de la imatge de l’iris.

  6. Conèixer els mètodes per a garantir la seguretat en els sistemes biomètrics.

Continguts