Universitat Rovira i Virgili
Cantó Navarro, Enrique F.
2012-05-29
T. 876-2012
340 p.
Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Electrònica, Elèctrica i Automàtica
Abstract The development of automatic biometrics-based personal recognition systems is a reality in the current technological age. Not only those operations demanding stringent security levels but also many daily use consumer applications request the existence of computational platforms in charge of recognizing the identity of one individual based on the analysis of his/her physiological and/or behavioural characteristics. The state of the art points out two main open problems in the implementation of such applications: on the one hand, the needed reliability improvement in terms of recognition accuracy, overall security and real-time performances; and on the other hand, the cost reduction of those physical platforms in charge of the processing. This work aims at finding the proper system architecture able to address those limitations of current personal recognition applications. Embedded system solutions based on hardware-software co-design techniques and programmable (and run-time reconfigurable) logic devices under FPGAs or SOPCs is proven to be an efficient alternative to those existing multiprocessor systems based on HPCs, GPUs or PC platforms in the development of that kind of high-performance applications at low cost
El desenvolupament de sistemes automàtics de reconeixement personal basats en tècniques biomètriques esdevé una realitat en l’era tecnològica actual. No només aquelles operacions que exigeixen un elevat nivell de seguretat sinó també moltes aplicacions quotidianes demanen l’existència de plataformes computacionals encarregades de reconèixer la identitat d’un individu a partir de l’anàlisi de les seves característiques fisiològiques i/o comportamentals. L’estat de l’art de la tècnica identifica dues limitacions importants en la implementació d’aquest tipus d’aplicacions: per una banda, és necessària la millora de la fiabilitat d’aquests sistemes en termes de precisió en el procés de reconeixement personal, seguretat i execució en temps real; i per altra banda, és necessari reduir notablement el cost dels sistemes electrònics encarregats del processat biomètric. Aquest treball té per objectiu la cerca de l’arquitectura adequada a nivell de sistema que permeti fer front a les limitacions de les aplicacions de reconeixement personal actuals. Es demostra que la proposta de sistemes empotrats basats en tècniques de codisseny hardware-software i dispositius lògics programables (i reconfigurables en temps d’execució) sobre FPGAs o SOPCs resulta ser una alternativa eficient en front d’aquells sistemes multiprocessadors existents basats en HPCs, GPUs o plataformes PC per al desenvolupament d’aquests tipus d’aplicacions que requereixen un alt nivell de prestacions a baix cost.
El desarrollo de sistemas automáticos de reconocimiento personal basados en técnicas biométricas se ha convertido en una realidad en la era tecnológica actual. No tan solo aquellas operaciones que requieren un alto nivel de seguridad sino también muchas otras aplicaciones cotidianas exigen la existencia de plataformas computacionales encargadas de verificar la identidad de un individuo a partir del análisis de sus características fisiológicas y/o comportamentales. El estado del arte de la técnica identifica dos limitaciones importantes en la implementación de este tipo de aplicaciones: por un lado, es necesario mejorar la fiabilidad que presentan estos sistemas en términos de precisión en el proceso de reconocimiento personal, seguridad y ejecución en tiempo real; y por otro lado, es necesario reducir notablemente el coste de los sistemas electrónicos encargados de dicho procesado biométrico. Este trabajo tiene por objetivo la búsqueda de aquella arquitectura adecuada a nivel de sistema que permita hacer frente a las limitaciones de los sistemas de reconocimiento personal actuales. Se demuestra que la propuesta basada en sistemas embebidos implementados mediante técnicas de codiseño hardware-software y dispositivos lógicos programables (y reconfigurables en tiempo de ejecución) sobre FPGAs o SOPCs resulta ser una alternativa eficiente frente a aquellos sistemas multiprocesador actuales basados en HPCs, GPUs o plataformas PC en el ámbito del desarrollo de aplicaciones que demandan un alto nivel de prestaciones a bajo coste
Biometrics; Embedded System; hardware-software codesign; Programmable Logic; System-on-Chip; FPGA
00 – Science and knowledge. Research. Culture. Humanities; 62 - Engineering; 621.3 Electrical engineering
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
