INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE LISBOA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELECTRÓNICA
E DAS TELECOMUNICAÇÕES E DE COMPUTADORES
Licenciatura em Engenharia de Sistemas das Telecomunicações e Electrónica
INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE
LISBOA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELECTRÓNICA
E DAS TELECOMUNICAÇÕES E DE COMPUTADORES
Licenciatura em Engenharia de Sistemas das Telecomunicações e Electrónica
Secção de Comunicações e Processamento de Sinais - Projecto Final de Curso
Alunos
César Pacheco
Carlos Reis
Orientadores: Arnaldo Abrantes, Artur Ferreira
Resumo
O número de produtos e serviços que envolvem a identificação e autenticação de indivíduos tem tido forte crescimento nos últimos anos. Com a proliferação destes produtos e serviços, a identificação e autenticação do indivíduo a partir das suas características biológicas e/ou comportamentais (“aquilo que é”) é mais simples e cómoda que a memorização de palavras chave e códigos de acesso (“aquilo que sabe”). A biometria, ou seja, o uso de características biológicas e/ou comportamentais para a identificação e autenticação, tem ganho relevância. Entre as características biométricas, a impressão digital é a mais conhecida e estudada, sendo largamente utilizada na investigação criminal para identificação de suspeitos.
Neste trabalho, apresenta-se um sistema de autenticação de indivíduos, a partir de impressão digital, representada através de imagem monocromática. Abordam-se várias técnicas de autenticação: a análise estrutural e a detecção de pontos singulares, minúcias; a análise da textura formada pelas riscas que compõem a impressão digital. Em ambas as abordagens, a autenticação é tratada como um problema de processamento de imagem.
Conclui-se que o método baseado nas minúcias é altamente dependente da qualidade da imagem e o seu tratamento complexo. A solução baseada em textura orientada é pouco dependente da qualidade da imagem. Foi criada uma aplicação de demonstração baseada no método da textura orientada onde se comprovam os bons resultados em imagens reais de baixa qualidade.
Para complementar o trabalho realizado, foi desenvolvida uma aplicação em MATLAB que efectua a autenticação recorrendo ao método de textura orientada. As figuras seguintes mostram as várias janelas da aplicação.
Figura 1: Janela principal da aplicação de demonstração.
Figura 2: Janela para registo da impressão digital.
A janela para registo de uma impressão digital é apresentada na figura 2. Esta realiza o registo de uma impressão digital através de imagens previamente adquiridas e gravadas em disco, ou através de imagens obtidas directamente do sensor. Para tal existe uma checkBox “sensor” que, quando activada, obtém imagens directamente do sensor óptico através de aplicação concebida para tal, apresentada na figura 3.
Figura 3: Aplicação “Finger.exe” que efectua a leitura do sensor e aquisição da imagem no formato Windows Bitmap [11].
Na janela de registo pode-se também visualizar as imagens das três impressões digitais que darão origem ao registo. É também possível através de um conjunto de checkBox, quando activadas, visualizar os vários passos do algoritmo para cada imagem. Pode-se escolher a directoria onde se encontram as imagens e os ficheiros de registo, assim como o nome do ficheiro de registo. Para efectuar o registo de uma impressão digital, temos que seleccionar se as imagens a utilizar são adquiridas directamente do sensor (checkBox “sensor”). Se não forem adquiridas directamente pelo sensor, é necessário especificar quais as imagens a utilizar através da comboBox “Seleccionar a impressão digital”. Em seguida preenche-se o nome do ficheiro de registo na textBox “Nome do ficheiro de registo” e realiza-se o registo, premindo o botão “Registar”. A aplicação emite uma mensagem, avisando que o procedimento foi executado, quando a operação de registo estiver concluída. Existe ainda o botão “Fechar imagens” que permite fechar todas as figuras abertas pela aplicação durante o processo de registo.
A janela para autenticação apresenta-se nas figuras 4 e 5; no primeiro caso para uma autenticação rejeitada e no segundo caso para uma autenticação concedida. Esta janela realiza a autenticação de uma impressão digital através de imagens previamente adquiridas e gravadas em disco, ou através de imagens obtidas directamente do sensor, de modo idêntico ao utilizado na janela de registo. A checkBox “sensor” permite, quando activada, obter imagens directamente do sensor.
Figura 4: Janela de autenticação, com Acesso Negado.
Nesta janela pode-se visualizar a imagem a autenticar, assim como os vários passos do algoritmo através da activação de um conjunto de checkBox. É também possível escolher a directoria onde se encontram as imagens e os ficheiros de registo, assim como o ficheiro de registo a utilizar na autenticação recorrendo à comboBox “Seleccione ficheiro de registo”. Para executar a autenticação da impressão digital é necessário seleccionar a aquisição da imagem directamente do sensor (checkBox “sensor”). Se a imagem a utilizar não for directamente adquirida pelo sensor é então especificada através da comboBox “Seleccionar a impressão digital”.
Figura 5: Janela de autenticação, com Acesso Permitido.
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