Transcript Le Projet BIOMET II

Le Projet BIOMET II
Vérification biométrique
multimodale de l’identité
Bernadette DORIZZI , GET/INT
Sonia SALICETTI, GET/INT
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Plan
• Pourquoi la Biométrie ?
• BIOMET II dans la suite de BIOMET: objectifs
• Principales réalisations de BIOMET II
– Base de donnée multimodale
– Quelques résultats unimodaux
– Résultats de Fusion
• L’après BIOMET
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Pourquoi la Biométrie ?
• Besoins accrus en terme de sécurité
• Les systèmes de vérification standards :
cartes à codes, badges magnétiques
présentent des inconvénients : perte, vol,
falsification
• L’usage de la biométrie reste encore très
limité: problème d ’acceptabilité, de
performances, d’usages, de législation...
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Pourquoi utiliser plusieurs
modalités biométriques?
• Modalités intrusives (iris, empreintes
digitales) plutôt fiables , versus modalités
non intrusives (visage, voix, signatures
dynamiques) moins performantes
• Utilisation conjointe : fiabiliser les
performances
• Utilisation alternative : s’adapter aux
situations d’usage
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BIOMET II dans la suite de BIOMET
• Le projet BIOMET, coordonné par Marc SIGELLE,
GET/ENST (projet incitatif 2001)
• Rappel des objectifs de BIOMET
– Créer une base de donnée multimodale : 5 modalités
• visage
• voix
• signature en-ligne
• empreintes digitales
• forme de la main
– Mettre au point des systèmes de vérification unimodaux
– Tester des stratégies de fusion
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BIOMET: Participants
• INT:
– vérification de signatures en-ligne
– reconnaissance de visages sur images issues d'une caméra infra-rouge
– Fusion de scores
• ENST:
– vérification du locuteur
– reconnaissance de visages sur images issues d'un système d'acquisition 3D
– implémentation d ’algorithmes biométriques sur carte à puce
• EURECOM:
– vérification du locuteur
– reconnaissance de visages sur images issues d'une caméra numérique
– empreintes digitales
• ELDA : validation/distribution des données
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La Base BIOMET
• Définition de protocoles d’acquisition,
d’enregistrement et de sauvegardes par
modalités, réalisation d’un logiciel Biblos
• 3 campagnes d’acquisition échelonnées de 3
mois environ (prise en compte de la
variabilité temporelle)
• environ 130 personnes enregistrées
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Poste de travail et protocoles
d’acquisition
• 5 modalités « réparties » sur 3 postes :
– Image de la main, signature dynamique
et empreintes digitales
– Visage : caméra infrarouge + caméra 3D
– Visage + parole caméra vidéo numérique
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Poste de travail (suite)
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Scanner : forme de la main
• Scanner HP
• Validation des données
Extraction de points
caractéristiques dans les
images de main (projet ENST)
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Caméra numérique
• Modèle DCR-TR20-E
• Vidéo + parole
• Stockage numérique
– sur cassette DV
– sur Memory Stick :
pleine résolution (1152 x
864)
• Validation des données
(stage ENST)
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Caméra infrarouge
• Indépendant de
l’illumination
visible
• Fiabilité
d’acquisition
• Premiers résultats
de vérification à
confirmer (stage
INT)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
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Système d’acquisition 3D
Charles Beumier, ENST
• Lumière structurée
Fiabilité d’acquisition
Faible coût mémoire
Rapidité algorithmique
Prototype avec flash / diapositive
En développement pour la couleur
(acquisition de la texture)
Illumination non uniforme
Couleurs imparfaites de la diapositive
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Capteurs d’empreintes digitales
• SAGEM
– Morpho Touch
– Scores d’identification
• GEMPLUS
– PC TOUCH 430
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Signatures dynamiques
S. Salicetti, INT
• Tracé dynamique (x,y)
• Pression dynamique
• Orientation dynamique
• Validation des données
• Implantation d’un système de
vérification à base de HMM
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Signatures dynamiques (suite)
Acquisition d’une signature
Acquisition d’une imitation
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Activités carte à puce
J. Leroux les Jardins, ENST
• Réalisation d’un algorithme de vérification d’empreintes
digitales
• Stockage sur carte à puces des minuties
• Vérification d’identité associée (extraction de caractéristiques
sur le PC, mise en correspondance sur la carte)
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Vérification du locuteur
• Evaluations NIST pour la parole (ENST)
– ModèleS GMM et arbre de classification
• Adaptation des reconnaisseurs au locuteur
basés sur l’usage de voix propres (Eurecom)
– Voix propres et clustering de locuteurs
– Prise en compte des accents et des variations
lexicales des locuteurs
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Reconnaissance de visages en
images fixes (Eurecom)
• modélisation de la
transformation à effectuer pour
apparier diverses variations
d’un visage d’une personne
plutôt que sur la modélisation
directe des variations du visage;
• Approche composée d’une
mosaïque d’appariements
locaux et flexibles sous la
contrainte d’une cohérence
globale supervisée par une
chaîne de Markov cachée
bidimensionnelle (HMM 2-D)
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Premiers résultats
• Validation (partielle) en reco. de visages, avec des
résultats significatifs sur la base Feret.
–
–
500 personnes pour l’apprentissage et 500 pour les tests (2 images / personnes).
Taux dídentification de lórdre de 96 à 97% (ref. Fisherfaces ~93%)
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Fusion bimodale parole-signature
ENST-INT
• Base de chimères:
– 38 signataires de la base de PHILIPS
– 38 locuteurs de la base POLYVAR
• Modèle HMM de vérification de signatures (INT)
• Modèle HMM de vérification de locuteurs (ENST)
• Fusion par un modèle à base d’apprentissage de type SVM
(Support Vector Machine)
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Fusion bimodale (suite)
• Résultats
Modèle
TE
FA
Signatures
8.41%
4.35%
17.89%
Parole
10.41%
11.56%
7.72%
Moy. Arith.
8.20%
9.31%
5.61%
Cov. Inverse
4.94%
5.11%
4.56%
2.63%
3.00%
1.75%
SVM
FR
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Conclusion : multimodalité
biométrique
• Une simple fusion de scores permet de fiabiliser les
performances des systèmes unimodaux : ceci a déjà été vérifié
dans le contexte parole-visage (projets IST : M2VTS,
BANCA)
• Des questions :
– Quel algorithme de fusion?
– Combien de modalités fusionner? De quelles qualités? Est-ce que la
fusion améliore toujours les performances?
– Compromis complexité (implantation) / performance etc…
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BIOMET : rayonnement
•
Publications :
–
–
•
•
•
21 publications (ICASSP, AVBPA, ICSLP, ICPR etc…)
A noter une publication commune à AVBPA 03 (base
BIOMET)
Liens avec le COST 275 (Biometrics on Internet),
présentation à FT R&D, Sagem, Thalès ID etc…
Co-organisation du Workshop Multimodal User
Authentication, Santa Barbara, Dec 11-12, 03
Etc…
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Prolongements ultérieurs
• Enregistrement d’une base de donnée
complémentaire à l’Université de Fribourg (Suisse)
• Renforcement du partenariat industriel : Thalès,
Gemplus, Sagem, BougueTélecom
• Rédaction d’un livre en français coordination Eurecom
• Développer des statégies de fusion plus complexes:
rejet, hiérarchie de modalités, alternatives etc…
• Développer la relation usages-modalités-interfaces
(projet incitatif GET, BIOLAB en cours)
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Projets en cours de montage :
• TRUST-eS (projet MEDEA +) , le GET coordonne le WP
biométrie
• BIOSECURE : le GET coordonne la proposition pour un
NoE du FP6
• Proposition d’une AS biométrie dans le RTP 13, sécurité
• Proposition d’une ACI Sécurité informatique : « Biométrie
et multimodalités » (LIA, Eurecom, INT, CLIPS
• Participation à des montages de projets IP et STREPS
dans le cadre FP6
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