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

摘要

Esta pesquisa propõe uma forma de fusão de informações no nível dascaracterísticas para um sistema bi-modal de reconhecimento pessoal. Ascaracterísticas biométricas e comportamentais consideradas na validação destetrabalho são obtidas das seqüências de vídeo da forma humana de caminhar e deimagens faciais. Ela sugere arquiteturas e algoritmos que permitem a implementaçãode reconhecimento e autenticação de indivíduos através da fusão de característicasfaciais e da forma humana de caminhar, objeto de poucos trabalhos disponíveis naliteratura. A escolha da abordagem através da fusão das duas característicasjustifica-se pela suposição de que ela deve oferecer um melhor desempenho declassificação, robustez e segurança ao permitir a identificação noturna e à distância.Além disso, é considerada menos intrusiva do que todos os outros sistemasbiométricos, por apresentar pouca ou nenhuma necessidade de colaboração dapessoa a ser identificada. A pesquisa, pela atualidade do tema e pelas poucasreferências bibliográficas, inicia-se avaliando o desempenho do sistema dereconhecimento pessoal pela forma de caminhar ao se aplicarem, sobre asseqüências de vídeo, técnicas de extração e seleção de características de silhuetasbaseadas em análise de componentes principais (PCA - Principal ComponentAnalysis), análise de componentes independentes (ICA - Independent ComponentAnalysis), transformadas Wavelets e proporção de variâncias (PoV Proportion ofVariances), em combinação com os classificadores baseados em distânciasEuclidianas, máquinas de vetores suporte (SVM Support Vector Machines) eredes neurais com funções de bases radiais (RBF Radial Basis Function).Utilizando-se bases de dados de domínio público, foi feito um estudo especial sobrea forma de caminhar objetivando uma avaliação inicial do seu desempenho emsistemas de reconhecimento pessoais, bem como a escolha de métodos e técnicasmais apropriadas para efetuar a fusão desta com as imagens faciais do indivíduo.Em seguida, obtiveram-se bases de dados próprias baseando-se em um cenárioproposto que permitiu extrair as silhuetas de seqüências de vídeo da forma decaminhar e das imagens faciais correspondentes a cada seqüência. Avaliou-se odesempenho do sistema de reconhecimento quando se estabelece a fusão deambas as características biométricas. Em uma etapa posterior, após a definição daarquitetura mais adequada, é proposta e implementada a fusão dos dois sistemasbiométricos face-forma de caminhar sobre bases de dados de domínio público eproprietárias. Nesta fase final do trabalho, as implementações sugeridas utilizam-sedas técnicas de extração e seleção de características baseadas na energia dassilhuetas do caminhar, na proporção de variâncias (PoV) e em algoritmos declassificação baseados em redes neurais com funções de bases radiais (RBF). Osresultados apresentados permitiram avaliar as taxas de acertos, de falsa aceitação efalsa rejeição e o desempenho do sistema, quando considerados os vetores decaracterísticas individuais das imagens faciais e de seqüências de vídeo docaminhar e da fusão das características de ambas, confirmando a validade eviabilidade de aplicação deste trabalho de fusão no nível das características nosistema bi-modal de reconhecimento pessoal.