BOUAOUINA Rafik
- BOUAOUINA.RAFIK@UNIV-GUELMA.DZ
Thesis title
Thesis title (Ar)
Thesis title (Fr)
keywords
keywords (Ar)
keywords (Fr)
Abstract
In today’s technological age, biometrics plays a vital role in numerous
areas such as security, personal identification, verification systems, and
forensic science. Over the past three decades, significant research has
been devoted to creating reliable biometric systems using human biological
and behavioural characteristics, each offering unique advantages and
challenges.
The human ear is emerging as a promising biometric modality due to
its unique characteristics and advantages over other methods like face,
fingerprint, or iris scanning. Ear biometrics offer a seamless process without
requiring physical movements from users. However, detecting the ear
with a conventional camera requires specific algorithms before identification.
Recent years have seen increased attention and progress in ear
biometrics, covering detection, preparation, feature extraction, verification,
and identification.
Deep learning, a rapidly expanding field of artificial intelligence, has
advanced significantly due to improvements in computer processing power,
data availability, and innovative algorithms. convolutional neural networks
(CNNs), designed for image and video recognition, have achieved
remarkable success in areas such as autonomous cars, face recognition,
and medical image analysis. Each new model aims to address the limitations
of previous ones, enhancing the analysis of complex visual data.
Throughout our research, we tackled all identified issues using deep learning.
We conducted a comprehensive experimental study introducing novel
methodologies to improve ear identification. Our pragmatic approach focuses
on selectively identifying and utilising distinctive parts of images.
The proposed framework effectively manages significant variations within
the same image class in the dataset. We also introduced a two-step ear
recognition method. The first phase enhances the quality of ear images
by converting greyscale images to colour, improving low-brightness areas,
and addressing visual flaws. The second phase involves a feature
extraction and classification technique that guides the CNN to focus on
relevant information, extracting and evaluating only the important areas
of the image.
Abstract (Ar)
في عصر التكنولوجيا الحالي، تلعب القياسات الحيو ية دورًا حيوياً في العديد من المجالات
مثل الأمن وتحديد الهو ية الشخصية وأنظمة التحقق وعلوم الطب الشرعي. على مدى العقود الثلاثة
الماضية، تم تكريسأبحاثمهمة لإنشاء أنظمة بيومتر ية موثوقة تستخدم الخصائصالبيولوجية والسلوكية
البشرية، و يقدم كل منها مزايا وتحديات فريدة.
تعتبر الأذن البشرية طر يقة قياسبيومتر ية واعدة نظراً لخصائصها ومزاياها الفريدة مقارنة بالطرق
الأخرى مثل مسح الوجه أو بصمات الأصابع أو قزحية العين. توفر القياسات الحيو ية للأذن عملية
سلسة دون الحاجة إلى حركات جسدية من المستخدمين. ومع ذلك، فإن اكتشافالأذن باستخدام
الكاميرا التقليدية يتطلب خوارزميات محددة قبل تحديد الهو ية. شهدت السنوات الأخيرة اهتمامًا
متزايدًا وتقدمًا في القياسات الحيو ية للأذن، بما في ذلك الكشف والإعداد واستخراج الميزات
والتحقق وتحديد الهو ية.
لقد تطورت أنظمة التعلم العميق، وهو مجال سريع التوسع في الذكاء الاصطناعي، بشكل
كبير بسبب التحسينات في قوة معالجة الكمبيوتر، وتوافر البيانات، والخوارزميات المبتكرة. حققت
الشبكات العصبية التلافيفية المصممة للتعرف على الصور والفيديو، نجاحًا ملحوظًا في مجالات مثل
السيارات ذاتية القيادة، والتعرف على الوجوه، وتحليل الصور الطبية. حيث يهدف كل نموذج
جديد إلى معالجة القيود المفروضة على النماذج السابقة، وتعزيز تحليل البيانات المرئية المعقدة. خلال
بحثنا هذا، تناولنا جميع المشكلات المحددة باستخدام أنظمة التعلم العميق.
أجرينا دراسة تجريبية شاملة لتقديم منهجيات جديدة لتحسين التعرف على الأذن. يركز نهجنا
العملي على تحديد الأجزاء المميزة من الصور واستخدامها بشكل انتقائي. يدير الإطار المقترح بشكل
فعال الاختلافات الكبيرة داخل نفس فئة الصورة في مجموعة البيانات. لقد قدمنا أيضًا طر يقة
التعرف على الأذن المكونة من خطوتين. تعمل المرحلة الأولى على تحسين جودة صور الأذن عن
طر يق تحو يل الصور ذات التدرج الرمادي إلى ألوان، وتحسين المناطق منخفضة السطوع، ومعالجة
العيوب البصرية. تتضمن المرحلة الثانية تقنية استخراج وتصنيف الميزات التي توجه الشبكة العصبية
التلافيفية للتركيز على المعلومات ذات الصلة، واستخراج وتقييم المناطق المهمة فقط من الصورة.
كلمات مفتاحية: القياسات الحيو ية, التعرف على الأذن, التعلم العميق,منطقة الاهتمام.
Abstract (Fr)
A
l’`ere technologique d’aujourd’hui, la biom´etrie joue un rˆole essentiel
dans de nombreux domaines tels que la s´ecurit´e, l’identification personnelle,
les syst`emes de v´erification et la m´edecine l´egale. Au cours des
trois derni`eres d´ecennies, d’importantes recherches ont ´et´e consacr´ees `a
la cr´eation de syst`emes biom´etriques fiables utilisant les caract´eristiques
biologiques et comportementales humaines, chacun offrant des avantages
et des d´efis uniques.
L’oreille humaine apparaˆıt comme une modalit´e biom´etrique prometteuse
en raison de ses caract´eristiques uniques et de ses avantages par
rapport `a d’autres m´ethodes telles que la num´erisation du visage, des
empreintes digitales ou de l’iris. La biom´etrie auriculaire offre un processus
transparent sans n´ecessiter de mouvements physiques de la part
des utilisateurs. Cependant, d´etecter l’oreille avec une cam´era classique
n´ecessite des algorithmes sp´ecifiques avant identification. Ces derni`eres
ann´ees ont vu une attention accrue et des progr`es dans le domaine de la
biom´etrie de l’oreille, couvrant la d´etection, la pr´eparation, l’extraction
de caract´eristiques, la v´erification et l’identification.
L’apprentissage profond, un domaine de l’intelligence artificielle en
pleine expansion, a consid´erablement progress´e grˆace aux am´eliorations
de la puissance de traitement informatique, de la disponibilit´e des donn´ees
et des algorithmes innovants. Les r´eseaux de neurones convolutifs (CNN),
con¸cus pour la reconnaissance d’images et de vid´eos, ont obtenu un succ`es
remarquable dans des domaines tels que les voitures autonomes, la reconnaissance
faciale et l’analyse d’images m´edicales. Chaque nouveau mod`ele
vise `a rem´edier aux limites des pr´ec´edents, en am´eliorant l’analyse de
donn´ees visuelles complexes. Tout au long de nos recherches, nous avons
abord´e tous les probl`emes identifi´es en utilisant l’apprentissage profond.
Nous avons men´e une ´etude exp´erimentale approfondie introduisant
de nouvelles m´ethodologies pour am´eliorer l’identification des oreilles.
Notre approche pragmatique se concentre sur l’identification et l’utilisation
s´electives de parties distinctives des images. Le cadre propos´e g`ere efficacement
les variations significatives au sein de la mˆeme classe d’images
dans l’ensemble de donn´ees. Nous avons ´egalement introduit une m´ethode
de reconnaissance auditive en deux ´etapes. La premi`ere phase am´eliore
la qualit´e des images de l’oreille en convertissant les images en niveaux
de gris en couleur, en am´eliorant les zones de faible luminosit´e et en corrigeant
les d´efauts visuels. La deuxi`eme phase implique une technique
d’extraction et de classification des caract´eristiques qui guide le CNN
pour qu’il se concentre sur les informations pertinentes, en extrayant et
en ´evaluant uniquement les zones importantes de l’image..
Mots cl´es : Biom´etrie, Reconnaissance de l’oreille, confr
Scientific publications
- Bouaouina, R., Benzaoui, A., Doghmane, H., & Brik, Y. (2024). Boosting the Performance of Deep Ear Recognition Systems Using Generative Adversarial Networks and Mean Class Activation Maps. Applied Sciences, 14(10), 4162.
- Benzaoui, A., Khaldi, Y., Bouaouina, R., Amrouni, N., Alshazly, H., & Ouahabi, A. (2023). A comprehensive survey on ear recognition: databases, approaches, comparative analysis, and open challenges. Neurocomputing, 537, 236-270.
- Amrouni, N., Benzaoui, A., Bouaouina, R., Khaldi, Y., Adjabi, I., & Bouglimina, O. (2022). Contactless Palmprint Recognition Using Binarized Statistical Image Features-Based Multiresolution Analysis. Sensors, 22(24), 9814.
Scientific conferences
- Moustari, M. A., Brik, Y., Attallah, B., Bouaouina, R., & Djerioui, M. (2022, November). Enhancement of Diabetic Retinopathy Classification using Attention Guided Convolutional Neural Network. In 2022 International Conference of Advanced Technology in Electronic and Electrical Engineering (ICATEEE) (pp. 1-6). IEEE.