Gait recognition methods in the task of biometric human identification

Abstract

This article focuses on defining the problem of solving the problem of human identification by means of gait recognition in bi-ometric identification systems.In order to determine the prospects of using gait recognition methods for human identification, a gen-eralized model of a biometric identification system was considered, the main modules of the system were identified and a brief de-scription of each module was provided.Next, the basic requirements for human biometric features were identified, the main bio-metric features were considered, and the features of their use in biometric identification systems were determined.The issue of using gait as a biometric identifier was also considered. It has been determined that the use of human gait allows to get rid of two main obstacles in the construction of biometric identification systems: users are not required to provide personal biometric information in advance, and the system does not require specialized equipment.Also, the issue of multi-view gait recognition was considered. Mul-ti-view gait recognition involves capturing gait data from different angles and using this data to improve recognition accuracy.This approach has shown great promise in challenging scenarios such as low lighting conditions.Next, we analyzed scientific works in the field of gait recognition. It was determined that gait recognition methods can be divided into template-based and non-template-based methods.Template-based methods are aimed at obtaining patterns of torso or leg movements, i.e. they usually focus on the dynamics of movement in space or on spatio-temporal methods. Non-template-based methods consider shape and its features as more relevant characteristics, i.e., human recognition areperformed using measurements that reflect the shape of the person.Next, we consider the use of different datasets in the process of training and testing human gait recognition methods. The main datasets were identified and their characteristics and features were collected.We considered the presence of various characteristics in the datasets, as well as the means of representing information about human gait.The researchhas identified the main problems and challenges facing research-ers in this area, as well as the main trends in the field of human gait recognition in biometric identification systems.

Стаття присвячена визначенню проблеми вирішення завдання ідентифікації людини за допомогою розпізнавання ходи в системах біометричної ідентифікації. З метою визначення перспективності використання методів розпізнавання ходи для ідентифікації людини було розглянуто узагальнену модель системи біометричної ідентифікації, виділено основні модулі системи та надано короткий опис кожного модуля. Далі були визначені основні вимоги до біометричних ознак людини, розглянуті основні біометричні ознаки та визначені особливості їх використання в системах біометричної ідентифікації. Також було розглянуто питання використання ходи як біометричного ідентифікатора. Визначено, що використання ходи людини дозволяє позбутися двох основних перешкод при побудові систем біометричної ідентифікації: від користувачів не потрібно заздалегідьнадавати персональну біометричну інформацію, а система не потребує спеціалізованого обладнання. Також було розглянуто питання розпізнавання ходи за кількома видами. Розпізнавання ходи з декількох ракурсів передба-чає захоплення даних про ходу з різних кутів і використання цих даних для підвищення точності розпізнавання. Цей підхід показав велику перспективу в складних сценаріях, таких як погане освітлення.Далі ми проаналізували наукові роботи в галузі розпізнавання ходи. Було визначено, що методи розпізнавання ходи можна розділити на шаблонні та нешаблонні. Шаблонні методи спрямовані на отримання шаблонів рухів тулуба або ніг, тобто зазвичай орієнтовані на динаміку руху в просторі або на просторово-часові методи. Нешаблонні методи розглядають форму та її особливості як більш релевантні характеристики, тобто розпізнавання людини виконується за допомогою вимірювань, що відображають форму людини. Далі ми розглянемо використання різних наборів даних у процесі навчання та тестування методів розпізнавання ходи люди-ни. Було визначено основні набори даних та зібрано їх характеристики та особливості. Розглянуто наявність різних характе-ристик в наборах даних, а також способи представлення інформації про ходу людини. Дослідження виявило основні про-блеми та виклики, з якими стикаються дослідники в цій галузі, а також основні тенденції в галузі розпізнавання ходи люди-ни в системах біометричної ідентифікації.