Algoritmos de comparación mediante huellas dactilares

26 06 2012

Debido a la temprana utilización e implantación de la huella dactilar en diversos ámbitos técnicos específicos (reconocimiento forense y policial) y civiles de amplia utilización (control de acceso), existen multitud de algoritmos de comparación de huellas dactilares. Las principales técnicas de comparación de huellas dactilares se pueden dividir en tres grandes subgrupos:

  • Técnicas basadas en comparación de minucias. Son las más utilizadas y estudiadas. Básicamente consisten en conseguir el alineamiento óptimo de dos huellas para posteriormente realizar correspondencias entre el mayor número de pares de minucias.
  • Técnicas basadas en comparación de características de las crestas. Estas técnicas realizan la comparación en base a otros atributos de las crestas, como pueden ser los poros, el grosor de las crestas, etc.
  • Técnicas de correlación. Realizan la correlación de los píxeles de las imágenes de las huellas dactilares para determinar el grado de similitud de las imágenes. La comparación de huellas dactilares presenta una serie de problemas comunes a todos los tipos de técnicas, ya que están asociados a las imágenes utilizadas y a las técnicas de captura. Estos problemas existentes en las muestras deben ser tratados para minimizar su efecto y se resumen a continuación:
  1.  Desplazamiento relativo de las muestras.
  2.  Rotación relativa de las muestras.
  3. Solapamiento parcial entre las muestras. Debido a los sensores de escasa superficie o a la mala captura de las muestras, pueden llegar a tomarse muestras de un mismo dedo con escaso solapamiento
  4. Distorsión no lineal, debida a la elasticidad de la piel.
  5. Efectos en la imagen debidos a las características de la piel del dedo como pueden ser: presión, humedad, sequedad, etc.
  6. Ruido. Puede ser introducido por el sensor en el proceso de captura

Los algoritmos basados en minucias utilizan la comparación de minucias o puntos singulares de las crestas de las huellas dactilares. Son los más utilizados y estudiados, ya que son una versión automatizada del método que utilizan los expertos de la policía a nivel mundial desde hace décadas para el reconocimiento de criminales.
En este tipo de algoritmos cobra suma importancia la extracción de las minucias. En esta fase, a cada huella se le asocia un conjunto de minucias que estará formado por un vector de información para cada una de las mismas. El contenido del vector varía notablemente de un algoritmo a otro, pero es necesario que contenga la posición de la minucia acompañada por algún tipo de información relevante de la misma, como puede ser el tipo de minucia (bifurcación, terminación, etc.), orientación, parte de la cresta que lo contiene, la posición relativa respecto a otras minucias, etc. La cantidad de información contenida en el vector así como el número de minucias requeridas para cada huella determina el tamaño de la información que debe ser almacenada, lo que es un parámetro crítico para multitud de aplicaciones.


Una vez obtenidos los vectores, el algoritmo alineará los conjuntos de minucias para poder determinar el número de minucias coincidentes y con ello emitir un resultado o “score” sobre la similitud de dos muestras.

 

Debido a las características de la imagen de la huella dactilar, ni la extracción ni la comparación de minucias son triviales. Hay que tener en cuenta y contrarrestar numerosos efectos indeseados descritos anteriormente, como por ejemplo: desplazamiento, rotación, distorsión no lineal, ruido, presión y estado de la piel, etc.
En realidad el problema de la comparación basada en minucias se asemeja a la
comparación de patrones de puntos. En este ámbito existen diferentes técnicas entre las que destaca la comparación con prealineamiento.

 

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#vaportiNacho

17 06 2012

Por primera vez cambiamos nuestra temática de publicación de domótica para hacer algo más importante, difundir el último deseo de Nacho, el hijo de mi compañero de trabajo Juan Carlos, tenía 20 años y un sueño, ir al concierto de Bruce Springsteen.

Un concierto que se celebra este domingo en Madrid y al que Nacho no podrá acudir. Falleció el pasado día 7 de junio debido a un cáncer contra el que no dejó de luchar hasta el final.

Pocos días antes, el 16 de mayo, fue su cumpleaños y sus padres le regalaron una de las cosas que sabían más ilusión le haría, dos entradas para ir con su novia al concierto de Bruce Springsteen en Madrid.

Nacho no podrá estar presente en el Estadio Santiago Bernabéu, pero sí estará de alguna forma en el pensamiento de todos los que acudan a este concierto.

Todo ello gracias a una iniciativa en Twitter promovida por sus familiares y amigos bajo el hashtag #vaportiNacho y que está teniendo mucho éxito.

El objetivo de esta idea es intentar que ‘The Boss’ conozca la historia de este joven y le dedique una canción en el concierto que debería haber podido disfrutar el propio Nacho.

Éxito de apoyo en Twitter

Además de muchas personas anónimas que están apoyando esta incitiativa también se han querido sumar rostros famosos. Es el caso de Andreu Buenafuente, quien después de que la familia de Nacho le pidiera ayuda para difundir esta campaña no tardó en actuar.

Poco después el presentador de televisión se pronunció en Twitter: “Mi apoyo a #vaportiNacho. El que os puede ayudar de verdad es Manel Fuentes. El es quien conoce a Bruce. Suerte y un abrazo”, escribió.

La noticia no tardó en llegar a Manel Fuentes quien también se sumó a la causa y escribió: “En marcha por #vaportiNacho”, a lo que Buenafuente contestó “Gracias Manel, seguro que el mensaje llega a Bruce”, afirmaba en un último ‘tweet’. A Buenafuente también se han sumado políticos como Inés Sabanés o periodistas como Carmela Ríos.

Las redes sociales llevan días ardiendo con esta historia, incluso ha llegado a ser trending topic este fin de semana. En Twitter ya se dice que Bruce Springteen conoce la iniciativa y sus fans no dudan de que si ‘The Boss’ es sabedor de la historia, lo hará

Nacho…  eres un campeón.

 





CCTV. Cable coaxial versus cable trenzado UTP.

3 06 2012

Un cable coaxial es básicamente un conductor encerrado en una jaula de faraday que impide que se emita radiación electromagnética (pérdidas) o que se reciba radiación electromagnética proveniente del exterior (interferencias). Sin embargo esto no ocurre así en forma total en la práctica. Siempre hay pérdidas y siempre hay recepción de interferencias y estos problemas se van agravando en cuanto sean más largos los tendidos de cable.
El principio de funcionamiento de los pares trenzados o lineas balanceadas es completamente distinto. Toda interferencia que llegue a ambos conductores a la vez se cancelará debido a que el sistema admite sólo señales en modo diferencial (distinta polaridad en cada conductor del par) ya que están balanceados respecto de masa. Lo mismo sucede cuando se emiten señales. El campo de un conductor será igual pero opuesto al del otro conductor y se producirá un efecto de cancelación impidiendo la emisión y por lo tanto eliminando las pérdidas.
El par trenzado tiene muchas ventajas sobre el coaxial. Por esta razón lo ha desplazado en las redes de computadoras. La continua mejora que se está efectuando sobre este tipo de cables baja los precios y mejora la calidad. El ejemplo mas evidente es el cable UTP (Unshielded Twisted Pairs) nivel 5e de uso generalizado en las redes LAN.
Con este cable se puede transmitir video a mas de 600 metros sin amplificador y hasta 1500 con baluns activos. Con el nuevo cable nivel 6 los rendimientos son aún mejores.
• Se pueden usar cables multipares existentes compartidos con otros servicios como
alarmas, telefonía y datos
• Costo menor que el del coaxial.
• Cableados discretos en interiores
• Empalmes rápidos y económicos
• Menor volumen. Por un solo cable UTP se pueden mandar hasta 4 cámaras (4 pares)
• Menores pérdidas y mayor alcance sin amplificadores
• Menores interferencias
Parámetros de calidad de un Balún de CCTV
¿Cuál es el parámetro que mide la calidad de un balun? ¿Cómo puedo distinguir al proyectar o instalar un balun para transformar la señal de salida BNC  a cable UTP si la relación precio/calidad es la adecuada?

Hay una medida de cuan bueno es el balance aunque los fabricantes no se suelen esmerar en aportarla inicialmente en la documentación técnica a no ser que se la solicites expresamente. Se llama “Relación de rechazo de modo común” (en inglés es CMRR – Common mode reject ratio) y para medirla basta con un generador de RF de 10 KHz a 8 MHz y un buen osciloscopio de 2 canales.
En el lado balanceado se juntan ambos conductores y se aplica una señal fuerte Vcm (ej. 2 Volts) entre los conductores unidos y masa. Esta será una señal de “modo común”. Si ahora medimos la señal sobre el lado desbalanceado, cargado con los 75 Ohms de impedancia característica, tendremos un voltaje Vdm. Si el balance fuera perfecto este voltaje debería ser cero.

Definimos el rechazo de modo común del balún como:
CMRR= 20 log (Vmd/Vmc)
Se usan los decibelios para expresar en forma más pequeña números grandes. Si la relación Vmd/Vmc fuera 10 a 1 tendríamos 20 dB, si fuera 100 a 1 tendríamos 40 dB. Si fuera 1000 a 1 tendríamos 60.

Un buen valor de CMRR es cuando su valor es menor o igual a 60 dB aunque incluso hay mejores
Tener 60 dB de CMRR significa que un ruido de 5 Volts en sobre el par trenzado generará apenas 5 milivolts de señal en el lado coaxial. Un balún que tenga solo 40 dB de CMRR en iguales condiciones generará 50 milivolts en el lado coaxial. O sea que con un ruido de igual nivel se generará una interferencia diez veces superior.








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