Razpoznavanje beločnice je področje biometrije, ki se ukvarja s prepoznavo identitete na podlagi žilnih struktur v beločnici, torej v belem delu očesa. Večina pristopov za razpoznavanje beločnice se zanaša ali na klasične ročno zasnovane metode računalniškega vida, ki dosegajo slabše rezultate, ali pa na globoke konvolucijske mreže, ki za dobro delovanje potrebujejo močno strojno opremo.
Biometrični sistemi pa se vse bolj nameščajo na pametne telefone, naglavne zaslone in podobne naprave, za katere potrebujemo lahke modele, torej preproste računske modele, ki jih je moč poganjati na manj zmogljivi strojni opremi. V doktorskem delu zato: (i) razvijemo metodo IPAD, s katero zmanjšamo število parametrov in operacij v globokih modelih in z njo razvijemo lahki model za segmentacijo beločnice in (ii) razvijemo lahki model GazeNet, ki temelji na arhitekturi SqueezeNet in je učen s hkratnim učenjem, uporabimo pa ga za luščenje značilk iz žilnih struktur beločnice. Na podlagi obsežnega eksperimentalnega ovrednotenja v delu najprej potrdimo, da globoke nevronske mreže dosegajo občutno boljše rezultate na vseh relevantnih nalogah. Po drugi strani pa z analizo metode IPAD pokažemo, da lahko mreže iz literature znatno zmanjšamo ter kljub temu ohranimo visok nivo natančnosti -- delovanje modela se v nekaterih primerih celo izboljša, ko ga tako poenostavimo. Lahki globoki modeli pa za dobro delovanje še vedno potrebujejo veliko količino učnih podatkov, podatkovnih množic namenjenih biometriji beločnice pa primanjkuje. Zato kot del teh doprinosov sestavimo tudi MOBIUS, ki je prva javno dostopna podatkovna množica primarno namenjena biometriji beločnice s slikami zajetimi s fotoaparatom pametnih telefonov, hkrati pa jo je mogoče uporabiti tudi za raziskave na področju šarenice in periokularne regije.
Ker pa so se biometrični sistemi na različnih področjih izkazali za pristranske, v doktorskem delu (iii) predlagamo novo evalvacijsko metodologijo za ocenjevanje pristranskosti biometričnih sistemov na podlagi dveh novih mer: FSD in CGD. V skladu s predlagano metodologijo izvedemo študijo pristranskosti sodobnih pristopov za segmentacijo beločnice in pokažemo, da se tudi na področju beločnice pojavi pristransko delovanje glede na določene demografske faktorje.
|