RICERCA ITALIANA     

Valutazione e gestione del rischio decisionale associato all'incertezza di misura nel riconoscimento per la sicurezza

Università degli Studi di Salerno

Abstract

I sistemi di sicurezza basati sul riconoscimento di volti attraverso sistemi di video sorveglianza sono di grande attualità. Il loro impiego è di notevole interesse nel settore della sicurezza aeroportuale , nell’identificazione di individui, nei controlli di accesso. Questi sistemi si basano sulla misura di parametri caratteristici del volto umano, difficilmente falsificabili o modificabili, e sul confronto dei valori così ottenuti, con quelli di un insieme di parametri depositati in una banca dati, o misurabili da un’immagine di riferimento. Il risultato della ricerca basata sul confronto tra i valori misurati e quelli di riferimento non è deterministico perché i due insiemi di valori sono entrambi soggetti a variabilità di tipo aleatorio ed incertezza dovute ai sistemi di misura. Le cause di aleatorietà delle misure biometriche possono essere molteplici e gli effetti di difficile quantificazione. Ai parametri di influenza intrinseci, quali quelli derivanti dal naturale invecchiamento e/o cambiamento che può subire il volto di un individuo, si aggiungono quelli estrinseci dovuti alla modalità di acquisizione dell’immagine, alla posizione relativa dell’individuo rispetto alla camera, all’illuminazione e tutti gli altri parametri che possono differire, cosa altamente probabile, tra acquisizioni effettuate in istanti e luoghi diversi.
In queste condizioni il rischio associato alla decisione sul riconoscimento di un volto, presa sulla base del risultato di un confronto >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Consolatina Liguori Università degli Studi di SALERNO

Obiettivo del Programma di Ricerca

Come accennato nello stato dell’arte, il panorama scientifico inerente i sistemi di riconoscimento è estremamente vasto. Numerose sono le difficoltà affrontate ed ancora da affrontare per rendere ancora più affidabili e stabili i sistemi di video riconoscimento, ma in questo panorama, forse a causa della focalizzazione su aspetti di maggiore dettaglio, non è stato ancora affrontato il problema della caratterizzazione metrologica di tali sistemi e della valutazione dell’influenza dell’incertezza di misura sul riconoscimento.
Obiettivo del progetto proposto è un nuovo metodo decisionale per tali sistemi di riconoscimento, che, basandosi su di una autovalutazione dell’incertezza dei parametri biometrici misurati, sia capace di fornire anche il fattore di rischio della decisione presa.
L’attività di ricerca proposta si concentra in particolare sulle misure biometriche del viso, ma la metodologia impiegata può essere estesa alla misura di altre grandezze biometriche. Questa scelta è stata motivata da diverse considerazioni, quali:
- il viso è il distretto corporeo generalmente sempre esposto e, quindi, visibile nella maggior parte dei casi,
- il viso contiene un elevato numero di caratteristiche identificative, che lo rendono adeguato per i fini del riconoscimento,
- gli altri distretti corporei che offrono ottime possibilità di riconoscimento, quali l’iride, le impronte digitali, la scansione della retina e così via, hanno una penetrazione nel >>>

Risultati parziali attesi

La ricerca proposta ha come obiettivo lo sviluppo di una nuova tecnica decisionale da applicare al problema del riconoscimento del volto basato su parametri biometrici. La novità consiste nella valutazione e nell’impiego di indicatori tipici della strumentazione di misura quali l’incertezza ed il relativo livello di confidenza attribuibile ai parametri biometrici, per valutare il rischio che la decisione presa sia sbagliata. Il raggiungimento di tale obiettivo, frutto dell’applicazione di tecniche e metodi della teoria della misurazione al processo di elaborazione dell’immagine per la misura dei parametri biometrici, passa attraverso il conseguimento dei seguenti risultati intermedi:
a)Modelli analitici di tutte le cause di incertezza che influenzano l’acquisizione e l’elaborazione delle immagini del volto: dalle cause estrinseche derivanti dalle modalità di acquisizione e dalla posizione del soggetto rispetto all’obiettivo, alle cause intrinseche costituite dalla variabilità naturale dell’espressione o di alcune caratteristiche cromatiche e morfologiche del volto.
b)Un modello complessivo del sistema di misura dei parametri biometrici che tenga conto delle principali grandezze d’influenza.
c)Database di immagini di volti: immagini di volti acquisiti in condizioni di variabilità controllata e nota dei principali parametri di influenza estrinseci ed intrinseci (luminosità, messa a fuoco, distanza, sfondo, posizione del volto all’interno dell’immagine >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Negli ultimi anni le tecniche biometriche in generale, e le metodologie di riconoscimento del volto in particolare, si sono diffuse nel panorama mondiale della sicurezza. La capacità innata nell’uomo di riconoscere senza alcuna difficoltà i volti delle persone note induce a pensare che il processo tramite il quale si associa ad una persona ripresa in una fotografia il suo corrispondente reale sia poco più che banale.
Nella realtà, l’identificazione è un processo molto complesso in quanto coinvolge l’analisi di molti fattori biometrici, fra i quali grande rilevanza hanno i seguenti:
1. geometria e dimensioni del distretto corporeo utilizzato per il riconoscimento (viso, orecchie impronte digitali, iride, geometria della mano ecc…)
2. caratteristiche cromatiche discriminanti, quali ad esempio colore degli occhi, dei capelli, carnagione, posizione e dimensione di eventuali dettagli biometrici (nei, cicatrici)
La bibliografia internazionale relativa alla biometria per il riconoscimento è estremamente ricca e, per ciascuna delle tecniche citate, sono disponibili svariate strategie di misura atte a rilevare i dati biometrici necessari. La biometria del viso ha avuto una lunga evoluzione nella medicina legale, prevalentemente come tecnica manuale di analisi di fotografie di volti. Tale evoluzione storica ha permesso di costituire un robusto corpo teorico che ha individuato quali caratteristiche del viso siano maggiormente significative per il >>>