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Analisi del Metodo Elastic Bunch Graph Matching e applicazioni mirate all'ambito forense

Informazioni tesi

  Autore: Giulia Brunetti
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2013-14
  Università: Università degli Studi di Torino
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Matematica
  Relatore: Nello Balossino
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 193

Lo scopo della tesi consiste in un’approfondita analisi delle metodologie matematiche che stanno alla base delle tecniche di riconoscimento facciale, nonché nell’applicazione a casi reali per verificarne l’efficienza. Fra i vari metodi di identificazione facciale quello dell’“Elastic Bunch Graph Matching” sta coinvolgendo ricercatori a livello internazionale, in quanto sembra essere quello più valido anche in virtù dell’assenza di invasività.
Il metodo EBGM è detto di tipo “uno a molti” in quanto, avendo a disposizione un database di immagini di volti, riesce a dire se un viso, da identificare, è presente o meno in esso.
L’utilizzo ipotizzato è la verifica d’identità applicata all’accesso a strutture riservate presso le quali sia stata precedentemente effettuata la registrazione. Si tratta di un’integrazione biometrica al possesso di tessere o immissioni di codici d’accesso.
Per l’applicazione del metodo, occorre innanzitutto creare un database; questo è costituito da un insieme di grafi costruiti manualmente a partire dalle immagini che ritraggono i volti dei soggetti precedentemente acquisiti e inseriti in un opportuno archivio. Le immagini dei soggetti sono riferite a posture frontali, che è il caso classico del documento d’identità.
A partire dai grafi così realizzati se ne crea uno detto “elastico”, noto come “Face Bunch Graph”; questo ha la struttura di un grafo ottenuto come media di quelli presenti nel database, ma che è adattabile al volto del soggetto in esame e che si suppone debba essere sottoposto alla verifica d’identità.
Effettuato l’adattamento del grafo sul volto in esame, mediante opportune matrici di rotoscalamento, si calcola, tramite funzioni di somiglianza, la quantità di caratteristiche metriche del soggetto in esame, comuni a quelli presenti nel database.
Se si evince che il soggetto sottoposto a verifica d’identità presenta un numero sufficiente di caratteristiche compatibili con quelle di un soggetto presente nel database, si ottiene una proposta di riconoscimento; nel caso opposto viene formulato un messaggio di errore che mette in risalto un tentativo d’intrusione nella struttura protetta.
Il metodo nella sua versione standard prevede che il grafo sia costruito sulla base dell’individuazione su di esso di 40-45 punti di Repère; in questo modo si ottiene un algoritmo che presenta un elevato grado di efficienza e possiede anche caratteristiche di velocità considerevoli.
L’obiettivo della tesi consiste proprio nello studio di una metodologia per diminuire drasticamente il numero di punti di Repère, in modo tale da favorire un’elevata velocità di esecuzione, senza influire sull’efficienza dell’identificazione in modo significativo.
Allo studio è stato affiancato anche la realizzazione di una simulazione per verificarne l’efficienza e l’effettivo pratico utilizzo.

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Parole chiave

algoritmi
riconoscimento
forense
matching
facciale
elastic
bunch
graph
ebgm

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