„ SISTEM MULTIPLU DE IDENTIFICARE BIOMETRICA PENTRU PREVENIREA TERORISMULUI – SIB”
1.1 Aria tematică S/T cf Anexa 1 : codul 9 „Securitate si spatiu” – 9.1 – „Securitate” – 9.1.1 „Protectia impotriva terorismului si crimei” – 9.1.3 „Securitatea granitelor”.

 PREZENTAREA ŞTIINŢIFICĂ ŞI TEHNICA A PROIECTULUI

Proiectul fiind unul multidisciplinar si complex, implica cunostinte de cercetari avansate din domeniul fizicii, matematicii, informaticii, optoelectronicii si mecanicii fine, cunostinte de prelucrare software a imaginii, lucrul cu o baza de date si a platformelor tehnologice, cunostinte a sistemelor de acces, lucrul cu senzori  si cititoare de amprente, cercetari in domeniul criminalistic, optica etc.
Necesitatea identificarii sigure a persoanelor a adus in atentie tehnologiile biometrice a fiind solutia intaririi sistemelor de securitate care si-au dovedit inficienta in fata amenintarii teroriste. Falsul de identitate, asa cum s-a dovedit, a facut posibile atacurile teroriste din ultimii ani.

OBIECTIVE

Obiectivul strategic al proiectului il constituie racordarea la prioritatile, obiectivele si activitatile specifice ariei europene de cercetare in domeniul sigurantei, dobandirea de cunostinte si experienta intr-un domeniu stiintific si tehnologic avansat, acela al combaterii terorismului prin utilizarea celor mai noi rezultate stiintifice si tehnice din domeniile: matematica, fizica , optoelectronic si informatic.
beneficiari posibili:
             = Ministerul Administratiei  si  Internelor (Politia de Frontiera)
             = Departamentul de Straini (Emigrari)
            = Serviciul Roman de Informatii
                         = Aplicatii de control acces in domeniul public, privat, financiar.
Situatia adoptarii tehnologiei biometrice pentru intarirea sistemelor de securitate existente a fost urmatita cu atentie, pe parcursul derularii proiectului. A fost urmarita si legislatia in acest domeniu, standardele dezvoltate de institutii internationale cu preocupari in domeniul biometriei si prezentate in Rapoartele de etapa.
     
Proiectul propus are un grad mare de noutate prin obiectivele propuse, prin activitatile din planul de realizare.
Concomitent cu cuplarea acestora intr-un sistem unitar, trei tehnici biometrice sunt studiate pe parcursul cercetarilor proiectului SIB:
Recunoasterea faciala,
Recunoasterea amprentelor digitale si
Recunoasterea  irisului.
Am ales aceasta ordine din selectia acestor tehnologii biometrice pentru aplicatiile tinta definite la inceputul proiectului

REZULTATE OBTINUTE IN CADRUL PROIECTULUI
In cadrul etapei I a proiectului au fost Studii si cercetari de fizica radiatiei in domeniul UV-VIS-IR, studii si cercetari privind identificarea faciala si dupa amprente . In cadrul acestei etape au fost obtinute urmatoarele rezultate:

1. Studii privind tehnici de investigare, tehnologii de investigare.
2. Studii privind natura si compozita substantelor ce intra in compozitia documentelor de identitate.
3. Definirea recunoasterii faciale, stadiul actual al domeniului, tehnici de recunoastere facial, algoritmi existenti pentru selectia caracterisiticilor, algoritmi de clasificare, implementarea software(offline)in MathLab7.0 a unor algoritmi de recunoastere
4.  Experimente si evaluarea rezultatelor pentru recunoasterea imaginilor faciale in nuante de gri si in color.

In etapa II a proiectului au Au fost realizate studii privind realizarea unor algoritmi si modele fizico-matematice de identitfcare persoane cu utilizarea tehnicilor de recunoastere biometrica.
Rezultatele etapei II s-au concretizat rion :
Descrierea unor algoritmii de instruire si clasificare precum si baza de date Essex – ‘Faces 94’ cu imagini faciale a fost furnizata de Essex University. Rezultatele testarii on-line sunt prezente in Raportul Tehnic al etapei aII-a si al etapei a V-a.
Realizarea unui model fizico-matematic de recunoastere faciala si dupa amprente
Algoritm de caracterizare cerneluri din semnaturi pe documente de valoare.
Rezultate experimentale (contributii originale)
Doua teste care au fost efectuate : unul folosind ca metoda de selectie a caracteristicilor analiza componentelor principale, iar celalalt care foloseste analiza discriminatorie liniara, pentru clasificare folosindu-se desigur reteaua neuronala Kohonen.
In testul PCA au fost studiate atat variatia ratei de recunoastere corecta a retelei neuronale Kohonen in functie de rata initiala de recunoastere corecta in raport cu numarul componentelor principale retinute. La retinerea unui numar de 150 de componente principale, factorul de conservare a energiei este ε= 98.0963%.
Caracteristicile retelei cu autoorganizare au fost: numarul de neuroni M= 401; dimensiunea initiala a razei de vecinatate r = 200, rata initiala de invatare η0 = 2, σ = 18, p = 0.2. Conditia de scop a fost limitarea instruirii a 3000 de epoci.
Algoritm de recunoastere faciala in timp real MONACO (Contributii originale)
S-a proiectat si implementat software un model neuronal original de recunoasterea imaginilor faciale bazat pe “ Module Neuronale Autoorganizabile Concurente’ MONACO, publicat de Neagoe el al sub denumirea de CSOM (Concurent Self – Organizing Maps).

Pe parcursul etapei III au fost efectuate studii si cercetari de colorimetrie si fotometrie pentru identificarea documentelor . Studii de identificare recunoastere dupa  iris.
Rezultatele acestei etape s-au concretizat in : Metodologii de recunoastere a falsurilor in documentele de valore . Metodologie de recunastere a irisului ca metoda biometrica, fazele de prelucrarea a imaginilor in cadrul operatiilor de recunoasterea irisului . Proiectarea algoritmului .
 Dezvoltarea de algoritmi de recunoastere dupa amprente.
 Algoritmii au fost programati si testati .

In cadrul etapei a IV-a au fost efectuate cercetari privind realizarea unui software de achizitie si prelucrare imagini pentur un sistem biometric complex ( facial, amprente, iris si documente).
Rezultatele au fost diseminate in cadrul unor conferinte nationale si internationale.

In cadrul etapei a V-a  Au fost ralizate si testate baze de date pentru sistemul biometric. Au fost realizate studii si experimente pe un model demonstrator de sistem biometric.
Rezultatele acestei etape constau in baza de date a sistemului biometric, un sistem biometric demonstrator, teste si experimente cu sistemul biometric, diseminarea rezultatelor.
Evaluarea performantelor sistemului multimodal
Testarea performantelor tehnice sunt numai o forma de testare. Alte tipuri de testare in aceeasi masura importante sau posibil mai importante care nu au fost abordate in acest proiect:
a. Fiabilitate, disponibilitate şi mentenabilitatea
b. Vulnerabilitetea;
c. Securitatea;
d. Acceptabilitatea;
e. Factorul uman;
f.  Cost/beneficiu;
g. Respectarea regulamentului de confidenţialitate
Metodele si filozofiile pentru aceste alte tipuri de teste au inceput sa fie initiate si dezvoltate de grupuri internationale tot mai largi.
In acest proiect, am fost focusati  destul de strict,  pe testare performantelor tehnice ale sistemelor biometrice.
Principalele metrici (criterii de performanta) ale unui sistem  biometric sunt prezentate in procedura de testare a demonstratorului tehnologic

CONCLUZII
Sunt acum deja implementate sisteme biometrice in diferite aplicatii unele foarte mari ePassport sau US-VISIT, etc. sau aplicatii locale cum ar fi securizarea aeroporturilor. Aceste sisteme folosesc tehnologiile biometrice de recunoastere a fetei, amprentei digitale si iris si reprezinta solutia identificarii sigure a persoanelor.

Dat fiind si faptul ca tehnologia biometrica este o tehnologie relative tanara, cele mai multe sisteme biometrice folosite in aplicatiile reale sunt aplicatii unimodale, sisteme bazate pe un singur tip de sursa biometrica ( amprenta, fata, iris, etc.).
Limitarile sistemelor biometrice unimodale pot fi depasite prin includerea mai multor surse de informatii biometrice pentru stabilirea identitatii. Asemenea sisteme sunt sistemele biometrice multimodale. Sunt mult mai sigure datorita prezentei mai multor elemente relative independente de recunoastere. Aceste sisteme sunt capabile sa indeplineasca cerintele de performanta stricte impuse de aplicatii guvernamentale de exemplu.

Ca instrumente si echipamente folosite la realizarea proiectului , au fost utilizate  in primul rand, cele din dotare, care trebuie mentionat ca unele sunt unice in Romania (scanare 3D de inalta rezolutie), spectrodiometru, fotometre de nivele foarte mici etc. Dotari apecifice au fost facute pe parcursul realizarii proiectului.
Privind contributia fiecarui partener si echipa de cercetare (coordonatorul plus partenerii) are expertiza specifica fiecarei activitati, astfel:
Coordonator SC Optoelectronica-2001 SA – Director General dr.ing. Teodor Necsoiu

1. a coordonat intreaga activitate de cercetare-dezvoltare, va asigura managementul proiectului, va stabili colaborarile ce se impun etc.;
2. a elaborat studii privind captarea, prelucrarea si analiza informatiei, va elabora softurile specifice de sistem;
3. a efectuat studii de radiometrie, photometrie si calorimetrie;
4. a efectuat experimente pe subansamble si ansamble din sistemul biometric;
5. a realizat modelul de demonstrator tehnologic – experimentari;
6. a asigurat diseminarea si scolarizarea personalului.

Partener 1 Universitatea UPB – Facultatea de Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia Informatiei – Rector prof.dr.ing. Ecaterina Andronache

1. a elaborat algoritmi de recunoastere faciala;
2. a elabora softuri de prelucrare si implementare pentru soft de recunoastere faciala;
3. a elaborat algoritmi de recunoastere IRIS;
4. a elaborat softuri de prelucrare si implementare pentru soft de recunoastere IRIS;
5. a implementat soft dual (identificare faciala + identificare IRIS)
6. realizarea bazei de date si teste aferente.

Partener 2 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Mecanica Fina – CEFIN RA - Director General dr.ing. Ulm Spineanu

1. a efectuat studii de mecatronica si microtehnologii optice aplicabile in sistemele de achizitie de date optoelectronice;
2. a efectuat analize si elaborare de algoritmi de prelucrare si analiza straturi subtiri, grosimi, aderenta, compozitii etc.;
3. a conceput dispozitive necesare unor teste pe sistemul SIB, va elabora proceduri de masura si control.

Studiile, experimentarile si in final realizarea unui demonstrator tehnologic (model) complex de autentificare Biometrica reprezinta o noutate pe plan national. Modelul va fi comparabil tehnic si economic cu sistemele similare din Uniunea Europeana care sunt in faza de testare operationala. Proiectul este complex, multidisciplinar solicitand din partea echipei de cercetare cunostinte de fizica a radiatiei, informatica si optoelectronica. In tarile dezvoltate echipamentele similare, intr-o faza preliminara,  sunt de cativa ani in dotarea serviciilor din punctele de frontiera, a deparatamentului de emigrari,  ambasade etc
Fiind un proiect multidisciplinar, complex ce implica cercetari avansate din domeniul fizicii, informaticii si mecanicii fine am stabilit echipa de cercetare pe activitati concrete tinand seama de expertiza concreta a fiecarui partener.
S-a lucrat in echipa pentru fiecare activitate, colectivele care au lucrat impreuna la redactarea documentelor de prezentare a rezultatelor au fost prezentate autoritatii contractante la termenele specificate in planul de realizare al proiectului.