Esnek kullanımlı avuç izi bölgesine dayalı doğrulama sistemlerinin tasarım çalışması
A comprehensive study on flexible palmprint verification system design
Yazar: MURAT AYKUT
Danışman: DOÇ. MURAT EKİNCİ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Tez çalışmasının ilk kısmında düşük maliyetli iki adet çevrimiçi avuç izi doğrulama sistemi proje desteğiyle oluşturulmuş ve performansları gerçek hayat koşullarında ölçülmüştür. Tasarımı yapılan sistemler, üç yıl boyunca laboratuvar girişlerinde hizmet vermiş, kayıtlı binden fazla kullanıcısıyla 20,000?i aşkın doğrulamanın gerçekleştirilmesine imkan tanımıştır. Çevrimiçi sistemlerden elde edilen yüksek başarıdan ötürü, çalışmalarımızın ikinci kısmında, kullanımdaki kısıtlamaların en aza indirildiği serbest arka planlı ve temassız sistemlerin geliştirilmesi üzerinde durulmuş, tasarımları ve çevrimdışı testleri gerçekleştirilmiştir.Bu tezde, yüksek performans veren Gabor tabanlı Çekirdek Fisher Ayırtacı yönteminin avuç izi özniteliklerini belirlemede; Aktif Görünüş Modeli yönteminin de karmaşık arka plana sahip görüntülerde avuç bölütlenmesi amacıyla avuç izi tanımada kullanımları önerilmiştir. Ayrıca, tarafımızdan geliştirilen, doğrusal olmayan regresyonun kullanıldığı model tabanlı avuç izi bölgesi belirleme yöntemi, bölütleme performans ölçümlerinde kullanılabilecek sınırlandırılmış noktanın eğriye uzaklığı ve marjin genişliği kriterleri ile model tabanlı yöntemler için oluşturulan avuç modeli yeni yaklaşımlar olarak literatüre kazandırılmıştır. Çevrimiçi sistemlerle oluşturulan, gerçek dünyada oluşabilecek senaryoları içeren büyük ölçekteki avuç veritabanları ile çok sayıda kullanım esnekliğinin simüle edildiği serbest arka planlı sistemlerden elde edilen avuç veritabanları avuç izi tanıma testleri için araştırmacıların hizmetine açılmıştır. Doğrulama performansını arttırmak için farklı doğrulama senaryolarının kullanılması ve kullanıcı tanımlı normalleştirme kavramının avuç izi biyometriğinde uygulanması, tezin sağladığı diğer katkılar olarak dikkat çekmektedir.

Abstract:
In this work, as a first, two online palmprint verification systems have been designed and the performance evaluations have been carried out on these systems in real-world conditions. The systems, completely developed by the project team, served at the entrance of the PC rooms for three years. In this period, more than 20,000 verification attempts were achieved by over 1,000 users. High verification rates obtained by the online systems have motivated us to focus on free background and touchless systems? developments, which minimize the restrictions on use. In the second part of the works, the touchless system has been designed and tested with the offline experiments, include various real scenarios.
In the thesis, the usage of high-performance Gabor wavelets based Kernel Fisher Discriminants method for the palmprint feature extraction; Active Appearance Models for the palm segmentation in the cluttered backgrounds have been proposed. Furthermore, a novel model based region of interest extraction method that uses the nonlinear regression of the palm model (to increase the selection of the palmprint accuracy); modified point-to-curve distance and margin width metrics (to evaluate the performance of the segmentation methods); and a flexible palm model (to utilize in the model based palm segmentation methods) have been developed. The images acquired by the online systems which have large variations arisen from the real-world conditions, and the images acquired by the touchless system, which simulate large number of posture variations and cluttered backgrounds, constituted the palm databases to put them into use of the researchers. The implementation of different verification scenarios and user-specific normalizations in the palmprint verification systems can also be considered as other contributions.