Análisis y procesamiento de huellas dactilares de niños pequeños

Abstract

Este proyecto se desarrolla en el marco del convenio existente entre la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República y la Dirección Nacional de Identificación Civil (DNIC) de la República Oriental del Uruguay. El mismo se enfoca en proponer mejoras al sistema biométrico actual de identificación por huellas dactilares para el caso de niños pequeños, manteniendo el hardware existente. Esta mejora de desempeño se enfrentó desde distintas áreas, cada una relacionada a distintos módulos que componen un sistema biométrico, cubriendo los aspectos que hacen a la calidad, escalado como mecanismo para abordar el problema de ageing, fusión y compresión de imágenes de huellas dactilares. Durante todo el proyecto se trabajó en estrecha colaboración con el equipo de desarrollo de la DNIC, definiendo los requerimientos y las interfaces necesarias para que la integración de los módulos que se desarrollaran fuera lo más directa posible. En cada una de las cuatro áreas se realizaron distintos experimentos para los cuales se desarrollaron scripts en Python y Matlab. Además, en aquellos casos donde se logró obtener resultados prometedores, se implementaron en .NET los módulos de software necesarios para agregar las mejoras encontradas. En particular, en el área de escalado se construyó un módulo integrable con el cual es posible transformar las huellas de niños según la edad de su toma, a tamaño de adulto, mejorando así el mecanismo actual que hace posible utilizar el software disponible para adultos con niños. También, se realizó un estudio en el que se valida el crecimiento isotrópico de las huellas dactilares, proporcionando una forma alternativa de transformar una huella en otra de mayor edad sin necesidad de contar con datos previamente marcados por expertos, siendo esto un aporte al estado del arte. También, se obtuvo una forma alternativa de estimar el factor de interpolación por rango de edad. Por otro lado, en el área de fusión biométrica no se construyó software específico pero sí se realizó una recomendación para mejorar el algoritmo utilizado actualmente, exponiendo los resultados que justifican este cambio. Para el área de calidad también se implementó un módulo para proveer una forma sencilla de comenzar a usar el algoritmo NFIQ2 para la medición de calidad de huellas dactilares. Además, se hizo un estudio donde se pudiera comprender la relación entre los distintos algoritmos de calidad disponibles: NFIQ1, NFIQ2 y el algoritmo del software propietario utilizado por la DNIC. Finalmente, en el área de compresión se realizó un estudio comparativo entre los algoritmos de compresión de imágenes de huellas dactilares JPEG 2000 y WSQ. De este se obtuvieron resultados promisorios para el caso de 5 años, habiendo indicios de que JPEG 2000 puede repercutir en una mejora de desempeño del sistema para este rango de edad. Para edades más chicas no se logró llegar a un resultado concluyente.