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Theses Year : 2011

Facial Soft Biometrics : Methods, applications, and solutions

Biométries faciales douces : méthodes, applications et défis

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Abstract

This dissertation studies soft biometrics traits, their applicability in different security and commercial scenarios, as well as related usability aspects. We place the emphasis on human facial soft biometric traits which constitute the set of physical, adhered or behavioral human characteristics that can partially differentiate, classify and identify humans. Such traits, which include characteristics like age, gender, hair, skin and eye color, the presence of glasses, moustache or beard, inherit several advantages such as ease of acquisition, as well as a natural compatibility with how humans perceive their surroundings. Specifically, soft biometric traits are compatible with the human process of classifying and recalling our environment, a process which involves constructions of hierarchical structures of different refined traits. This thesis explores these traits, and their application in soft biometric systems (SBSs), and specifically focuses on how such systems can achieve different goals including database search pruning, human identification, human re-identification and, on a different note, prediction and quantification of facial aesthetics. Our motivation originates from the emerging importance of such applications in our evolving society, as well as from the practicality of such systems. SBSs generally benefit from the non-intrusive nature of acquiring soft biometric traits, and enjoy computational efficiency which in turn allows for fast, enrolment-free and pose-flexible biometric analysis, even in the absence consent and cooperation by the involved human subjects. These benefits render soft biometrics indispensable in applications that involve processing of real life images and videos.
Cette thèse s'intéresse aux biométries dites douces, et notamment à leurs utilisations en termes de sécurité, dans le cadre de différents scénarii commerciaux, incluant des aspects usage. L'accent sera ainsi porté sur les caractéristiques faciales qui constituent un jeu de traits significatifs de l'apparence physique mais aussi comportementale de l'utilisateur permettant de différencier, classer et identifier les individus. Ces traits, qui sont l'âge, le sexe, les cheveux, la peau et la couleur des yeux, mais aussi la présence de lunettes, de moustache ou de barbe, comportent plusieurs avantages notamment la facilité avec laquelle ils peuvent être acquis, mais également du fait qu'ils correspondent à la façon dont les êtres humains perçoivent leurs environnements. Plus précisément, les traits issus de la biométrie douce sont compatibles avec la manière dont l'humain tend à catégoriser son entourage, une démarche impliquant une structuration hiérarchique des différents traits. Cette thèse explore ces différents traits et leurs applications dans les systèmes de biométries douces (SBS), et met l'accent sur la manière dont de tels systèmes peuvent atteindre des buts différents, y compris la recherche accélérée dans des bases de données, l'identification et la ré-identification d'individus, mais également la prédiction et la quantification de l'esthétique d'un visage. Ce travail est motivé notamment par l'importance croissante de ces applications dans notre société en constante évolution, mais aussi par le côté peu contraignant du système. En effet, les SBS sont généralement non-intrusifs, et nécessitent le plus souvent de faibles temps de calculs, permettant ainsi une analyse biométrique rapide, sans imposer obligatoirement l'accord et la coopération de l'individu. Ces atouts rendent la biométrie douce indispensable dans les applications qui ont besoin de traitement d'images ou de vidéos en temps réel.
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Dates and versions

pastel-00673146 , version 1 (22-02-2012)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00673146 , version 1

Cite

Antitza Dantcheva. Facial Soft Biometrics : Methods, applications, and solutions. Image Processing [eess.IV]. Télécom ParisTech, 2011. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00673146⟩
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