Gran desafío biométrico múltiple

Multiple Biometric Grand Challenge ( MBGC ) es un proyecto biométrico cuyo objetivo principal es mejorar el rendimiento de la tecnología de reconocimiento facial y de iris tanto en imágenes fijas como en vídeo mediante una serie de problemas de desafío y evaluación.

Durante la última década, numerosas organizaciones gubernamentales e industriales han avanzado o están avanzando hacia la implementación de tecnologías biométricas automatizadas para proporcionar una mayor seguridad a sus sistemas e instalaciones. Seis organizaciones gubernamentales de los EE. UU . patrocinaron recientemente el Gran Desafío de Reconocimiento Facial (FRGC), la Prueba de Reconocimiento Facial de Proveedores (FRVT) 2006 y la Evaluación del Desafío del Iris (ICE) 2006. Los resultados del FRGC y FRVT 2006 documentaron una mejora de dos órdenes de magnitud en el rendimiento del reconocimiento facial en condiciones controladas de frente completo durante los últimos 14 años. Por primera vez, ICE 2006 proporcionó una evaluación independiente de múltiples algoritmos de reconocimiento del iris en el mismo conjunto de datos. Sin embargo, se necesitan más avances en estas tecnologías para satisfacer la gama completa de requisitos operativos. Muchos de estos requisitos se centran en muestras biométricas tomadas en condiciones menos que ideales, por ejemplo:

• Imágenes fijas de baja calidad
• Imágenes de vídeo de alta y baja calidad.
• Imágenes de rostro e iris tomadas en distintas condiciones de iluminación.
• Imágenes ocluidas o desviadas

Basándose en el problema del desafío y el paradigma de evaluación de FRGC, FRVT 2006, ICE 2005 e ICE 2006, el Gran Desafío Biométrico Múltiple (MBGC) abordará estas áreas problemáticas.

El objetivo principal del MBGC es investigar, probar y mejorar el rendimiento de la tecnología de reconocimiento facial y de iris tanto en imágenes fijas como en video a través de una serie de problemas y evaluaciones. ^[1] El MBGC busca alcanzar este objetivo a través de varias áreas de desarrollo tecnológico:

• Reconocimiento facial en imágenes frontales fijas, de alta y baja resolución, similares a las del mundo real
• Reconocimiento del iris a partir de secuencias de vídeo e imágenes fuera de ángulo
• Fusión de rostro e iris (a nivel de puntuación e imagen)
• Reconocimiento facial sin restricciones a partir de imágenes fijas y vídeos
• Reconocimiento de transmisiones de video de infrarrojo cercano (NIR) y de alta definición (HD) tomadas a través de portales

El MBGC constará de un conjunto de problemas de desafío diseñados para avanzar en el estado actual de la tecnología y concluirá con una evaluación independiente planificada. Los problemas de desafío se centrarán en tres áreas principales:

• Reconocimiento de iris y rostro a partir de vídeos de portales: el objetivo es desarrollar algoritmos que reconozcan a personas a partir de secuencias de imágenes de infrarrojo cercano y secuencias de vídeo de alta definición. Las secuencias se adquirirán a medida que las personas pasen por un portal.
• Reconocimiento de iris y rostro a partir de imágenes controladas: el objetivo es mejorar el rendimiento de las imágenes de iris y rostro. Los datos de rostros serán imágenes de alta y baja resolución de rostros frontales similares a las del mundo real. Las imágenes de iris consistirán en secuencias de iris fijas y en video.
• Rostros fijos y en vídeo: el objetivo es avanzar en el reconocimiento de rostros a partir de secuencias de vídeo y fotografías al aire libre sin restricciones.

Estos problemas de desafío permitirán la fusión de la cara y el iris tanto a nivel de puntuación como a nivel de imagen.

El Gran Desafío de Biometría Múltiple se basa en desafíos anteriores dirigidos por el Dr. P. Jonathon Phillips. Específicamente, el Gran Desafío de Reconocimiento Facial (FRGC) y la Evaluación del Desafío del Iris (ICE 2005). El proceso programático de un Problema de Desafío es el siguiente. El Equipo del Desafío diseña los protocolos, los problemas del desafío, prepara la infraestructura del desafío y compone los conjuntos de datos necesarios. Luego, las organizaciones firman licencias para recibir los datos y comienzan a desarrollar tecnología (principalmente algoritmos informáticos) en un intento de resolver los diversos desafíos planteados por el Equipo del Desafío. Para avanzar e informar a los diversos participantes y partes interesadas, el Equipo organiza talleres. El primer taller ofrece una descripción general del desafío y presenta el primer conjunto de problemas del desafío (generalmente denominado Versión 1). Luego, los conjuntos de datos se entregan a las organizaciones participantes, que desarrollan sus algoritmos y envían los resultados informados por ellas mismas al Equipo del Desafío en forma de matrices de similitud. El Equipo analiza estos resultados y luego organiza otro taller. En el segundo taller, el equipo del desafío informa los resultados de la versión 1 del desafío y publica la versión 2 del desafío. El ciclo se repite y finaliza con un taller final. En esta etapa, se solicita a los participantes que envíen no los resultados que ellos mismos informaron, sino los ejecutables reales (o SDK) de sus algoritmos. Luego, el equipo del desafío ejecuta estos algoritmos a través de una serie de pruebas en grandes conjuntos de datos secuestrados. Esta fase determina en última instancia los niveles de rendimiento de los algoritmos de los participantes. El equipo emite un informe final que las industrias y los gobiernos utilizan para determinar el estado actual de la técnica en un campo determinado y para proporcionar a las organizaciones participantes una base para mostrar su rendimiento en ese campo.

La versión 1 del Desafío Biométrico Múltiple se lanzó en abril de 2008. Este conjunto inicial de problemas de desafío tenía los siguientes objetivos.

• Familiarizar a la comunidad con el problema y los datos.
• Presente a los participantes el protocolo de desafío y el entorno experimental.
• Hacer crecer la comunidad de investigación que trabaja en estos problemas.
• 1ª Caracterización del estado del arte.

La serie Versión 1 se dividió en tres áreas distintas con varios experimentos dentro de cada una de ellas.

• Desafío del portal
  • Iris fijo versus infrarrojo cercano (NIR)
  • Vídeo Iris versus infrarrojo cercano (NIR)
  • Imagen fija frente a video de alta definición (HD)
  • Biometría múltiple (fusión)
    • Cara fija / iris fijo versus video de infrarrojo cercano (NIR) / alta definición (HD)
    • Cara fija / Iris de video versus infrarrojo cercano (NIR) / video de alta definición (HD)

Los resultados de la versión 1 se presentaron en noviembre de 2008 y se informaron en el segundo taller del MBGC en diciembre de 2008.

La versión 2 del desafío MBGC se lanzó en enero de 2009. Los resultados se informaron en un taller en diciembre de 2009. ^[2]

La Evaluación Biométrica Múltiple (MBE) comenzó en el verano de 2009. El propósito de la MBE es realizar una evaluación independiente de las presentaciones de MBGC sobre grandes conjuntos de datos secuestrados.

• Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Inteligencia (IARPA)
• Grupo de trabajo sobre biometría del Departamento de Defensa (BTF) ^[3]
• Departamento de Seguridad Nacional (DHS)
• División de Servicios de Información de Justicia Penal del FBI
• Grupo de trabajo de soporte técnico (TSWG)

 Este artículo incorpora material de dominio público del Gran Desafío Biométrico Múltiple del NIST. Instituto Nacional de Estándares y Tecnología .

• Sitio web de MBGC
• Blog de MBGC
• Sitio web del FRGC
• Sitio web de FRVT
• Sitio web del ICE Archivado el 2 de junio de 2006 en Wayback Machine.
• Instituto Nacional de Normas y Tecnología
• Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Inteligencia
• Departamento de Seguridad Nacional
• Grupo de trabajo de soporte técnico (TSWG)