Foto del docente

Alessandra Lumini

Ricercatrice confermata

Dipartimento di Informatica - Scienza e Ingegneria

Settore scientifico disciplinare: ING-INF/05 SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI

Temi di ricerca

Parole chiave: Riconoscimento d’impronte digitali Localizzazione e riconoscimento del volto Sistemi biometrici Bioinformatica Pattern recognition

Temi attuali

  • Sistemi biometrici: Studio di sistemi di riconoscimento basati sull'analisi di caratteristiche biometriche quali il volto, l'impronta digitale, la firma, la geometria della mano, l'iride.
  • Bioinformatica: la bioinformatica riguarda l'applicazione di tecniche informatiche alla biologia molecolare; comprende lo studio di algoritmi e teorie per la soluzione di problemi pratici e formali che derivano dall'analisi e la gestione di dati biologici.

Temi passati:

  • Generazione di immagini: Stusio dell'applicazione delle reti di Petri alla generazione di immagini digitali. L'idea consiste nel tradurre l'evoluzione di una rete di Petri in un'immigine, che risulta essere simile a un frattale. 
  • Watermarking di immagini digitali: Un watermark digitale è un codice identificativo che viene inserito permamentemente in un'immagine, un filmato o un file audio, con lo scopo di proteggerne il copyright e garantirne l'autenticità.
  • Basi di Immagini: Un database di immagini (IDB) è un sistema per la gestione di grosse quantità di immgini digitali e dati ad esse correlati. I maggiori obiettivi di un IDB sono una memorizzazione efficente dei dati, una potente capacità di ricerca flessifbilità nella manipolazione e efficiente indicizzazione dei dati.


Sistemi biometrici.

Un sistema biometrico è un sistema automatico in grado di identificare o verificare l'identità di una persona sulla base di caratteristiche biologiche. Le caratteristiche biometriche sono molteplici, ciascuna delle quali presenta caratteristiche peculiari in termini di individualità, facilità di acquisizione e grado di accettazione da parte degli utenti. L'obiettivo della ricerca è lo studio di metodi per la valutazione delle prestazioni di sistemi biometrici. Oltre al riconoscimento del volto e dell'impronta digitale, che rappresentano le due caratteristiche attualmente più utilizzate, si studiano anche sistemi biometrici basati sull'analisi della geometria della mano (es. lunghezza delle dita), dell'iride la cui fisionomia si determina in fase di sviluppo embrionale ed è ritenuta unica per ogni persona e per ogni occhio, e della firma, una caratteristica comportamentale particolarmente difficile da riconoscere in quanto risulta spesso influenzata dalle condizioni fisiche ed emotive dell'utente. Si studiano infine sistemi multimodali che, combinando l'analisi di caratteristiche biometriche diverse o tecniche di riconoscimento differenti, permettono di aumentare l'accuratezza e l'affidabilità del sistema.

  • Riconoscimento del volto Tra le tante caratteristiche biometriche possibili il volto rappresenta una delle più interessanti in quanto la procedura di acquisizione non è invasiva (non richiede l'interazione con particolari dispositivi o scanner, impiegati ad esempio per l'acquisizione di impronte digitali) e non richiede la cooperazione dell'utente. I principali temi di ricerca affrontati in questo settore sono la localizzazione del volto all'interno di immagini con sfondo complesso e il riconoscimento del volto localizzato tramite una ricerca all'interno di un database di volti registrati. Sono inoltre sperimentate tecniche miste di riconoscimento che sfruttano sia informazioni derivanti dalle immagini bidimensionali, sia informazioni contenute nel modello tridimensionale del volto per aumentare l'accuratezza del riconoscimento, mantenendo al tempo stesso l'efficienza in fase di riconoscimento che caratterizza i sistemi basati su immagini 2D.
  • Riconoscimento di impronte digitali Nell'ambito dei sistemi biometrici le caratteristiche più usate sono certamente le impronte digitali grazie alle loro caratteristiche di stabilità e unicità che permettono la realizzazione di sistemi di identificazione molto affidabili. Le principali problematiche affrontate sono:
    • Classificazione d'impronte che permette di ridurre drasticamente il numero di confronti necessari per il reperimento d'impronte in database di grandi dimensioni.
    • Estrazione automatica di minuzie, micro-singolarità che caratterizzano le impronte digitali e sulle quali si basano molte delle tecniche di riconoscimento esistenti.
    • Confronto di impronte digitali. Si tratta di un problema molto complesso a causa dell'elevata variabilità che caratterizza diversi immagini di una stessa impronta.
    • Riconoscimento di dita false. Recenti studi scientifici hanno mostrato come sia possibile ingannare sistemi biometrici mediante riproduzioni artificiali delle caratteristiche biometriche stesse. Le tecniche studiate per combattere tali tentativi di frode si basano sull'analisi della distorsione della pelle e dell'odore del dito.
    • Template reverse engineering. La ricerca riguarda lo studio di tecniche che permettano di ricostruire un'immagine o una riproduzione artificiale di un'impronta digitale partendo dal template memorizzato in formato standard ISO e la valutazione della vulnerabilità di sistemi di riconoscimento a tali attacchi.

Bioinformatica

Numerosi problemi di bioinformatica, tra i quali il problema di predire la locazione cellulare di una proteina, la classificazione delle proteine sulla base della loro capacità di interagire con altre proteine, la ricerca dei punti di giunzione nel DNA, si prestano ad essere affrontati con tecniche di machine learning e pattern recognition. La ricerca in questo ambito è mirata allo studio di tali problematiche e alla progettazione e applicazione di sistemi multi-classificatori e di tecniche di creazione e fusione delle informazioni ottenute da diversi classificatori. Partendo da alcuni problemi di test è possibile mettere a punto dei sistemi di classificazione che, a seguito di un addestramento, possano risolvere i suddetti problemi di classificazione minimizzando l'errore commesso.

Ultimi avvisi

Al momento non sono presenti avvisi.