MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSI

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE FERHAT ABBAS DE SETIF UFAS (ALGERIE) MEMOIRE Présenté à la Faculté des Science de l'ingénieur Département d'électronique Pour l’obtention du Diplôme de MAGISTER Option : Communication Par Mr : HAROUN Djaafar Thème Identification basée sur le code d’iris Soutenu le 29 / 06 / 2010 devant la commission d'examen: Mr : Khenfer Nabil Prof à Université de Sétif Président Mr : Djahli Farid Prof à Université de Sétif Examinateur Mr : Bourouba Naceredine M.A Chargé de cours à l'université de Sétif Examinateur Mr : Bartil Arres M.A Chargé de cours à l'université de Sétif Examinateur Mr : Boukezzoula Naceur-Eddine M.A Chargé de cours à l'université de Sétif Rapporteur Remerciements Ce travail a été effectué au Département de l’électronique de l'Université Ferhat Abbas de Sétif. Je voudrais tout d'abord exprimer mes plus sincères remerciements à mon rapporteur Dr. Boukezzoula Naceur-Eddine, Maître de Conférence à l’Université Ferhat Abbas de Setif. Il a fait preuve d'une grande disponibilité, m'a fourni un soutien constant et une aide précieuse. Il a toujours su me conseiller durant l'élaboration de ce travail de recherche, me faisant profiter ainsi de ses compétences théoriques et de son expérience. Mes vifs remerciements vont également aux membres du jury de soutenance de ce mémoire : Pr. Khenfer Nabil, Professeur à l’Université Ferhat Abbas de Sétif, d'avoir accepté la présidence du jury de soutenance. Pr. Djahli Farid, Professeur à l’université Ferhat Abbas de Sétif, pour avoir accepté d’examiner ce travail et faire partie du jury. Dr. Bourouba Naceredine, Maître de conférences à l’Université Ferhat Abbas de Sétif, d'avoir accepté d'être examinateur. Dr. Bartil Arres, Maître de conférences à l’Université Ferhat Abbas de Sétif, d'avoir accepté d'être examinateur. Je tiens à exprimer mes remerciements à tous les enseignants du Département de l’électronique, ainsi qu'à toutes les personnes ayant contribué de prés ou de loin à l'élaboration de ce travail,en particulier toute ma famille pour son soutien moral durant toute la durée de préparation de ce mémoire. Table des matières Introduction générale 1 Chapitre 1 : Introduction à la biométrie 1.1 Introduction 5 1.2 La biométrie 5 1.2.1 Définition 5 1.2.2 Les technologies biométriques 6 1.2.3 Applications de la biométrie 13 1.2.3.1 Contrôles d’accès 13 1.2.3.1.1 Contrôles d’accès physique 14 1.2.3.1.2 Contrôles d’accès virtuel 14 1.2.3. 2 Authentifications des transactions 14 1.2.3.3 Répressions 15 1.2.3.4 Personnalisation 15 1.3 L’œil et l’iris 15 1.3.1 Annulaire de l’iris dans l’œil 17 1.3.2 Schéma global de vérification par reconnaissance d’iris 17 1.3.3 L’acquisition 17 1.3.4 Traitement des données 18 1.4 Conclusion 20 Chapitre 2 : Traitement de l'image et l'extraction de code d’iris 2.1 Introduction 21 2.2 Acquisition de l’iris 21 2.3 Segmentation de l’iris 25 2.4 Les différentes méthodes de détection de l’iris existantes 26 Table des matières 2.4.1 La transformée de Hough 26 2.4.2 La méthode par détecteur de contours circulaires 29 2.4.3 Les contours actifs 31 2.5 Normalisation de l’iris 32 2.5.1 Méthode pseudo polaire 32 2.5.2 La méthode de Wildes 33 2.6 Extraction des caractéristiques 34 2.6.1 Utilisation filtre de Gabor 34 2.6.2 Le Filtrage de Log-Gabor 35 2.6.3 Décomposition en ondelettes de Haar 36 2.6.4 Passages par zéro de l'ondelette 1D 37 2.7 Conclusion 38 Chapitre 3 : Identification d’iris et Réseau de neurones 3.1 Introduction 39 3.2 Les différentes méthodes d’identification d’iris 39 3.2.1 Les Réseaux de Neurones 39 3.2.2 La Distances Euclidiennes (MED) 40 3.2.3 Cosinus de Similarité 41 3.2.4 La distance de Hamming 41 3.3 Introduction aux Réseaux de Neurones Artificiels 42 3.3.1 Le neurone formel 43 3.3.2 Fonction d’activation 44 3.3.3 Architecture des réseaux de neurones 45 3.3.3.1 Les réseaux à couches 45 Table des matières 3.3.3.2 Les réseaux entièrement connectés "Feed back network " 46 3.3.4 Le Perceptron multi couche 47 3.3.5 Équations du réseau 48 3.3.6 La rétro-propagation 48 3.3.6 Algorithme 50 3.4 Conclusion 51 Chapitre 4 : Application et résultats obtenus 4.1 Introduction 52 4.2 Procédure complète de codage 52 4.2.1 Localisation de la pupille 52 4.2.2 Recherche du centre et du contour de la pupille 54 4.2.3 Recherche du contour et du rayon de l’iris 54 4.2.4 Normalisation la région de l’iris 56 4.2.5 Extraction des caractéristiques 57 4.3 Comparaison entre iris 59 4.3.1 La distance de Hamming 59 4.3.2 Le réseau de neurones 60 4.3.2.1 Réseau à une seule couche cachée 60 4.3.2.2 Réseau à deux couches cachées 64 4.4 Présentation de l’application 68 4.6 Conclusion 74 Conclusion générale 75 Table des matières Annexe A 77 Annexe B 81 Annexe C 87 Bibliographie 92 - 1 - Introduction générale La biométrie est la technique qui permet de reconnaître des personnes à partir de leurs caractéristiques physiques et comportementales. L’utilisation de parties du corps humain pour reconnaître les personnes est un procédé ancien. Dans une cave dont l’âge est estimé à 31 millénaires, des murs jonchés de dessins d’empreintes de la main ont été découverts. Au VIème siècle avant JC, les babyloniens utilisaient déjà l’empreinte du pouce laissée sur une poterie d’argile pour sceller des accords commerciaux. La chine antique en faisait de même quasiment au même moment où les parents chinois utilisaient tant l’empreinte digitale de la main que celle du pied pour différencier leurs enfants. Les égyptiens utilisaient les descriptions physiques des commerciaux pour différencier ceux qui sont connus de ceux qui sont nouveaux sur le marché. La couleur des yeux est aussi utilisée dans de nombreuses civilisations antiques pour reconnaître des personnes et c’est aussi le cas dans les prisons françaises au XVIème siècle pour reconnaître les prisonniers. Le XIXème siècle a connu la naissance de l’anthropométrie, véritable ancêtre de la biométrie. Avec la rapide croissance des cités, les besoins de reconnaître les personnes devinrent de plus en plus importants. Alphonse Bertillon (1853-1914) père de l’anthropologie, instaura un système de reconnaissance des personnes basé sur la mesure de différents paramètres du corps humain. Après la publication de plusieurs travaux stipulant qu’il était possible d’utiliser les empreintes digitales pour identifier des personnes, ce procédé émergea en Asie, en Afrique du Sud et en Europe. En Inde, Edward Henry développa une méthode robuste de reconnaissance à base d’empreintes digitales. Sir Francis Galton publia des travaux détaillés sur la reconnaissance par l’empreinte digitale basés sur des caractéristiques particulières de la texture de l’empreinte, les minuties. Ces caractéristiques sont encore utilisées dans les systèmes automatiques de nos jours. Alors que la méthode de Bertillon connut plusieurs ratés, l’enregistrement systématique des empreintes connut en revanche un essor mondial. Les prisons américaines commencèrent à rendre obligatoire l’enregistrement des empreintes des détenus dès 1903. La même année la police parisienne réussit l’exploit de confondre un criminel en utilisant ses empreintes digitales. Dans les années 30, un ophtalmologiste, Frank Burch, proposa le concept de la texture de l’iris pour reconnaître des personnes; cette méthode sera considérée bien des années plus tard, comme la plus performante du domaine biométrique. Avec l’avènement des ordinateurs, l’idée d’une reconnaissance automatique est Introduction générale - 2 - née ; c’est le début de la biométrie moderne. Dans les années 60, plusieurs travaux sur des algorithmes automatiques ou semi automatiques furent publiés ; citons le cas du visage, de la signature, de la voix et bien sûr des empreintes digitales. Grâce à cet élan de recherche et ces travaux très prometteurs, le FBI (Federal Building Investigation) lança en 1969 une campagne scientifique afin de développer un système automatique de reconnaissance par les empreintes digitales. La géométrie de la main dont les balbutiements remontent au milieu du XIXème siècle connut dans les années 70 un regain d’intérêt avec la commercialisation du premier produit biométrique de contrôle d’accès et d’identification [1]. Il existe différents moyens physiques ou comportementaux qui permettent une reconnaissance de l’individu. Comme déjà cité, l’empreinte, l’iris, le visage et la forme de la main sont des moyens physiques appelés ‘modalités biométriques’. On peut aussi citer l’exemple de la veine de la main et de la rétine. Pour ce qui est des modalités comportementales, on peut citer la signature (dynamique ou statique), la démarche … Dans ce mémoire, nous nous sommes intéressés uniquement aux problématiques liées à la modalité de l’iris. Le mot iris qui veut dire arc en ciel vient d’IRIS, messagère d’Héra et de Zeus, personnification de l’arc en ciel. Plutarque, un philosophe grec, suggère quant à lui que le mot Iris vient de la langue égyptienne et signifie: l'oeil du ciel. Quelle que soit son origine, l’iris désigne la partie colorée de l’oeil humain. L’iris est une membrane circulaire de la face antérieure du globe oculaire. Elle est percée en son centre (pas exactement au centre) d’un orifice ou trou noir appelé la pupille par laquelle la lumière pénètre vers la rétine. L’iris sert à adapter cette quantité de lumière en se réfractant ou se dilatant suivant les conditions de luminosité. Par exemple, quand la luminosité ambiante est forte, l'iris se contracte, ce qui diminue l'intensité lumineuse qui vient frapper le centre de la rétine, et vice-versa. L’iris est un organe qui doit sa couleur, qu’elle soit grise, verte, bleue, marron ou uploads/Litterature/haroun-djaafar-iris-code.pdf

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