Programme de la réunion du 08 décembre 2011

Systèmes biométriques


Présentation

Le groupe SCATI (Systèmes complexes pour l'analyse et le traitement d'images) du GDR ISIS et du GDR i3 organise une journée d'exposés le jeudi 8 décembre 2011 sur le thème des « systèmes biométriques ».

Les systèmes biométriques sont construits autour d'un ou de plusieurs dispositifs d'acquisition qui vont mesurer les caractéristiques physiques (iris, forme de la main, empreinte digitale, ...) ou comportementales (démarche, gestuelle ...) propres à chaque individu. L'image, qu'elle soit 2D, 3D, 4D mono ou multispectrale, est une source de données privilégiée en biométrie, puisqu'elle permet la réalisation de systèmes non intrusifs, facilement acceptés par les usagers.

Le but de cette journée est de faire un panorama des problèmes, des technologies et des méthodes d'évaluation spécifiques en matière de traitement et analyse d'images pour la réalisation de systèmes biométriques.

Programme de la journée

Résumés

Jean-Luc DUGELAY (EURECOM, Sophia Antipolis)

Titre : Travaux actuels en reconnaissance faciale.

Présentation au format pdf

Résumé: Le visage est l’une des biométries les plus étudiées. Elle présente de nombreux avantages. Cette biométrie est utilisée par les humains pour se reconnaître les uns les autres; elle ne nécessite pas de contact ni de coopération de la part de l’utilisateur.

C’est un domaine très actif. Au delà de la classique reconnaissance de visages à partir d’images statiques bidimensionnelles basée sur des techniques bien établies (e.g. PCA/LDA), de nombreuses études et extensions existent autour de la reconnaissance faciale. On peut citer ici :

Dans cet exposé, après une introduction rapide sur les bases de la biométrie et plus particulièrement de la reconnaissance faciale, nous présenterons et discuterons certains des points susmentionnés en s’appuyant à titre d'exemple sur les travaux menés à Eurecom depuis plusieurs années.


Christophe ROSENBERGER (GREYC, Caen)

Titre : Évaluation des systèmes biométriques

Présentation

Résumé: La biométrie permet de déterminer ou vérifier l'identité d'un individu. Bien que ses objectifs soient clairement définis et les travaux de normalisation bien avancés, l'évaluation des systèmes biométriques reste problématique dans un point de vue opérationnel. L'évaluation d'un système biométrique passe une caractérisation de performance (taux d'erreur, taux d'échec de captures...), une analyse sécuritaire (facilité à exploiter une donnée biométrique dupliquée...), une évaluation de l'usage (ergonomie, performance perçue...) et enfin la qualité des données acquises. L'objectif de cette présentation est d'un premier temps d'illustrer ces différents aspects de l'évaluation d'un système biométrique. Dans un second temps, on se focalisera sur la problématique du choix de capteurs exploitant une nouvelle méthode d'estimation de la qualité d'une donnée biométrique morphologique basée sur l'évaluation de qualité d'image sans référence.


Bernadette Dorizzi (Telecom SudParis, Évry)

Titre : Fusion d’images de visage proche infra rouges et visibles par optimisation par essaim de particules pour une vérification biométrique robuste

Présentation

Résumé: Dans cet exposé, nous présentons deux nouveaux schémas de fusion d’images pour la fusion d’images visibles et proche infrarouges (NIR), visant à améliorer les performances de vérification. Une décomposition en sous-bande est d'abord effectuée sur les images visible et proche infrarouge séparément. Les deux approches reposent alors sur la mise en oeuvre d’une stratégie optimale de fusion des coefficients sous-bandes visibles et proche infrarouges par optimisation par essaim de particules (PSO). Dans le premier schéma, l’algorithme PSO est utilisé pour calculer le poids optimal d'une combinaison linéaire pondérée des coefficients. Dans le second schéma, PSO est utilisé pour sélectionner un sous-ensemble optimal de caractéristiques à partir des images de visage visibles et le proche infrarouges. Pour évaluer et comparer l'efficacité des systèmes proposés, nous avons effectué des expériences de vérification sur la base de données IRVI. Cette base de données a été acquise dans notre laboratoire en utilisant un nouveau capteur qui est capable d'acquérir simultanément des images de visage visibles et proche infrarouges évitant ainsi le besoin de calibrage des images. Les expériences montrent la supériorité de notre premier schéma par rapport au NIR seul et à la fusion des scores visible et NIR, méthodes qui ont pourtant déjà montré une bonne stabilité aux variations d'illumination.

Références:


Julien BOHNÉ (Safran Morpho, Issy-les-Moulineaux)

Titre : Chalenges algorithmiques en biométrie & Recalage d’empreintes digitales par matching de pores.

Résumé: Safran Morpho est un des leaders mondiaux dans le domaine de la biométrie. Nos équipes de recherche travaillent principalement sur les reconnaissances d’empreintes digitales, de visage, d’iris et de veines. Après une rapide introduction sur la société, je présenterai quelques uns des chalenges algorithmiques qui nous paraissent critiques pour chacune des biométries.

Dans une 2ème partie, je présenterai un algorithme de recalage d’empreintes digitales utilisant les pores de la peau. Après une phase d’extraction des pores, nous avons formulé le matching de pores comme un problème de matching de graphes. Le meilleur alignement est trouvé en minimisant une énergie grâce une stratégie branch-and-bound.


Hassen DRIRA (LIFL - Université de Lille)

Titre : Calcul statistique sur les variétés de formes 3D pour la reconnaissance de visages 3D

Présentation

Résumé: Nous proposons un cadre Riemannien pour comparer, déformer, calculer des statistiques et organiser de manière hiérarchique des surfaces faciales. Nous appliquons ce cadre à la biométrie faciale 3D où les défis sont les expressions faciales, les variations de la pose et les occultations du visage par des objets externes. La surface faciale est représentée par une collection indexée de courbes radiales. L’espace des formes des courbes ouvertes se ramène à une hyper sphère de l'espace de Hilbert. La comparaison dans l'espace des formes se fait via une métrique élastique afin de faire face aux déformations non-isométriques (ne conservant pas les longueurs) des surfaces faciales. Nous proposons des algorithmes pour calculer les moyennes, ceci nous permet une organisation hiérarchique de la base de données pour accélérer la recherche.

Cette approche a été validée sur des Benchmarks connus (FRGCv2, GAVAB) et obtenu des résultats compétitifs par rapport aux méthodes de l'état de l'art.

Ce travail a été publiée (en partie) dans BMVC 2010 :


Sylvie LELANDAIS (TIBISC, Université d’Evry Val d’Essonne)

Titre : Présentation de la base de données IV² et discussion autour des nouvelles évaluations pouvant être envisagées

Présentation

Résumé: La base de données biométriques multimodales IV², Identification par l’Iris et le Visage via la Vidéo, a été développée dans le cadre d’un projet Technovision financé par les ministères de la recherche et la défense. Elle a donné lieu à un nombre restreint d’évaluations [1, 2]. Actuellement en cours de demande de prolongation pour 5 ans par la CNIL, cette base pourrait donner lieu à des nouvelles évaluations ciblées sur des conditions particulières autour d’une modalité ou sur des procédures multimodales.

L’exposé proposé débutera par une présentation des données disponibles dans la base IV². Les protocoles d’évaluation mis en oeuvre dans le cadre du projet seront ensuite abordés. Pour finir, la spécificité de certaines des données présentes dans la base sera mise en avant, l’objectif étant de susciter une discussion avec les participants pour envisager de nouvelles évaluations ouvertes à un plus grand nombre d’équipes. On peut penser par exemple à des évaluations multimodales iris/visage (en 2D ou en 3D), à des évaluations sur des visages marqués par des émotions (en 2D ou en 3D), à des comparaisons de reconstruction des visages 3d (à partir de données stéréoscopiques ou de modèles déformables),…

Références:


Nicolas HORVAT (Telecom SudParis, Évry)

Titre : Surveillance intelligente et identification biométrique. Des potentialités techniques aux finalités sociales

Résumé: Cet exposé sera l’occasion d’aborder les questions sociologiques relatives au développement et à l’utilisation des systèmes d’identification biométrique automatisée. A partir d’une enquête menée dans le cadre d’un projet de recherche et développement visant à élaborer un module de reconnaissance faciale (Projet Biorafale), il s’agira de proposer une réflexion sur les logiques qui peuvent conduire au développement de ces technologies et de se questionner sur les possibles enjeux éthiques et sociétaux liés à leur utilisation. Plus spécifiquement le but de l’intervention sera de montrer comment la question des fonctionnalités sociales de ces nouveaux outils se dessine à travers le champ ouvert par les innovations techniques dans le domaine.