Spolehlivost biometrických systémů pro identifikaci na základě obličeje v závislosti na druhu použitého přísvitu

Bc. Tomáš Fiala

Master's thesis

Reliability of biometrics systems for identification based on the face depending on the kind of illuminators

Abstract:

Diplomová práce se zabývá spolehlivostí biometrické identifikace osob na základě rozpoznávání obličeje uživatele při užití, či neužití dodatečného přísvitu. Diplomová práce je rozdělena do dvou hlavních částí, teoretické a praktické. Teoretická část práce je následně rozdělena na část věnovanou biometrickým algoritmům, metodám a přístupům, které se využívají k identifikaci tváří a na část věnovanou přísvitům ve viditelném spektru a infračerveném spektru. V této části jsou shrnuty také výhody, nevýhody a zásady plynoucí z použití jednotlivých přísvitů a jednotlivých metod, případně obecných přístupů k biometrii tváří. Teoretická část práce zahrnuje popis přístupu určení spolehlivosti a chybovosti jednotlivých systémů.Praktická část práce je věnována testování čtyř nejpoužívanějších biometrických čteček obličejů v ČR bez použití dodatečného přísvitu a s použitím dodatečného přísvitu. Dodatečný přísvit byl realizován prostřednictvím RGB LED přísvitu s regulací a měření byla realizována v rozdílných světelných podmínkách, odlišných barevných spektrech přísvitu. Byl stanoven výchozí čas přijatelné doby trvání identifikace obličeje a na tomto základě bylo prováděno měření spolehlivosti čteček. Z měření byly stanoveny závěry, zda je dodatečný přísvit u testovaných biometrických čteček přínosem či nikoliv a zda je ovlivněna spolehlivost těchto čteček a čas identifikace, případně v jaké míře a jaká barevná spektra přísvitu jsou nejpříjemnější z hlediska vjemu lidského oka.

Abstract:

The thesis focuses on reliability of biometric identification of people based on the users facial recognition when using or not using additional external illumination. It is divided into two main parts, theoretical and practical.The theoretical part is divided into two sections, the first of which is dedicated to biometric algorithms, methods and approaches used for identifying faces, and the second to additional types of illumination - in the visible spectrum and in the infrared, invisible spectrum. This part also summarizes the advantages, disadvantages and the principles deriving from the use of individual illuminators and methods, alternatively general approaches to biometry of faces. The theoretical part also includes a description of the most common approaches used to determine reliability and error rates of individual systems.The practical part focuses on testing four most frequently used biometric systems in the Czech Republic, with and without additional external illumination. The additional illumination was realized using RGB LED strips. The illumination as well as the amount and the colour of the visible emitted light were regulated using a remote control. The testing and the measuring process were conducted in different lighting conditions, in different lighting spectrums (different colours of visible spectrums , RGB and white spectrum). Acceptable length of time for face recognition was determined, based on which the reliability of the biometric systems was measured in different visible spectrum conditions. The issues that can be addressed from the measurements are whether the additional illuminators used with the tested biometric systems are beneficial or not, whether or to what extent something influences the reliability of these biometric systems and the identification time, and what colour spectrum of illuminators is most comfortable to the human eye. The conclusion of the thesis contains calculations of expected error rates in differently coloured spectrums, of the impact on the duration of the identification process and also a summary of the benefits of these illuminators. Evaluation of differently coloured spectrums and recommendations are also included.

Keywords

přísvit, biometrie, sken tváře, identifikace

Keywords

identification, illumination, biometry, face scan

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 3. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Veronika Hartová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Engineering

Master programme / field:
Agricultural Engineering / Information and Control Technology in Agri-food Complex