Desarrollo de un método fiduciario robusto para biometría basada en ECG

Garci-Nuño Verbo, Ana (2019). Desarrollo de un método fiduciario robusto para biometría basada en ECG. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Desarrollo de un método fiduciario robusto para biometría basada en ECG
Author/s:
  • Garci-Nuño Verbo, Ana
Contributor/s:
  • Luengo García, David
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación
Date: December 2019
Subjects:
Freetext Keywords: Biometría; Método fiduciario; Señales biomédicas
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Audiovisual y Comunicaciones [hasta 2014]
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El reconocimiento biométrico surge ante la necesidad de tener servicios más seguros, ya que muchos sistemas de autenticación o identificación se apoyan en métodos tradicionales como claves, contraseñas, firmas o tarjetas. La biometría se basa en características intrínsecas de los individuos, conductuales o fisiológicas, como la huella dactilar, el iris, la voz o la forma de andar, pero éstas tampoco resuelven completamente el problema de los sistemas tradicionales: se pueden copiar, robar o falsificar. En la actualidad, las investigaciones sugieren que el electrocardiograma (ECG) tiene ciertas características para considerarlo en el reconocimiento biométrico. La señal de ECG refleja la actividad eléctrica del corazón y su inherente medida de vida asegura que el sistema biométrico no está siendo atacado. Su universalidad, unicidad y su carácter continuo deben ser destacados, además de presentar grandes variaciones entre distintos sujetos dependiendo de la geometría del corazón, atributos individuales de cada persona o condiciones cardiacas. Este proyecto propone desarrollar un método fiduciario robusto para la identificación biométrica de sujetos mediante el ECG. Los métodos fiduciarios se basan en la localización exacta de las ondas más relevantes de un ciclo cardiaco o latido, esto es, las ondas P, Q, R, S y T. A continuación, se calculan las distancias temporales o de amplitud entre dichos puntos. Esas distancias son las que se conocen como puntos fiduciarios y son las características que se usarán para el proceso de reconocimiento de identidad. Este proceso se realizará individualmente para cada uno de los electrodos (canales) que han adquirido la señal de ECG y, posteriormente, se hará para el conjunto de los 12 canales. Una vez se hayan calculado los puntos fiduciarios, se procederá al reconocimiento de los sujetos que se quieren identificar repitiendo este proceso unas 100 veces para obtener unos resultados lo más real posible. Tras estas simulaciones, se concluye que el método fiduciario desarrollado presenta gran robustez para sujetos sanos como con patologías. En cuanto al rendimiento del sistema, es mayor cuando las señales de ECG pertenecen a sujetos sanos. Aún así, de los resultados obtenidos se deduce que la señal de ECG es un rasgo biométrico que tiene un futuro prometedor. Abstract: Biometric recognition arises from the need to have secure and robust services many authentication or identification systems rely on traditional methods such as keys, passwords, signatures or access cards. Biometrics is based on intrinsic behavioral or physiological features of individuals like fingerprints, iris, voice or gait, but these traits do not solve the problem of traditional systems: they can be copied, stolen or falsified. Researchers have suggested that the electrocardiogram (ECG) has certain characteristics to be considered in biometric recognition. The ECG signal reflects the electrical activity of the heart and its inherent liveness detection ensures the biometric system is not being attacked. Its universality, uniqueness and continuous availability should be highlighted, as well as its variability between subjects, since it depends on heart geometry, individual attributes or cardiac conditions. This project aims to develop a robust fiducial method for biometric identification based on ECG. Fiducial methods rely entirely on the localization of the relevant points in a heartbeat cycle or beat, that is, P, Q, R, S and T. Next, the time or amplitude distances between these positions are calculated. Those distances are known as fiducial points and they are the characteristics which will be used for biometric recognition. This process will be performed individually for each electrodes (channels) and, afterwards, a multilead technique will be performed for the 12 channels. Then, the subjects will be identified based on their fiducial points, repeating this process 100 times to obtain results as accurate as possible. After the simulations, it is concluded that the fiducial method shows great robustness for healthy subjects and with pathologies. In terms of the algorithm’s performance and, even though the best result is achieved when healthy individuals are being identified, the bright future of biometrics based on ECG is noticeable.

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Item ID: 67265
DC Identifier: https://oa.upm.es/67265/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:67265
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 27 May 2021 14:00
Last Modified: 27 Jul 2021 22:30
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