Abstract:In this M.Sc. Thesis, we study, implem<strong>en</strong>t and test an <strong>iris</strong> liv<strong>en</strong>ess <strong>de</strong>tection system. This isan anti-spoofing system which <strong>de</strong>tects possible attacks before the i<strong>de</strong>ntification orverification process applying image processing techniques to the sample tak<strong>en</strong> by thes<strong>en</strong>sor.The i<strong>de</strong>a of the project comes from the need to find countermeasures to direct attacks tobiometric auth<strong>en</strong>tication systems using forgery images of real eyes.After a review of the state of the art of biometrics, and more specially of <strong>iris</strong>-liv<strong>en</strong>ess<strong>de</strong>tection systems, we select and implem<strong>en</strong>t the best features proposed with <strong>en</strong>oughdiscriminative power, and we propose new features using adapted from differ<strong>en</strong>t state-ofthe-artworks.In the experim<strong>en</strong>tal section, three differ<strong>en</strong>t stages may be differ<strong>en</strong>tiated:i) We analyzed the behavior of the image sets (original and fake) for each of the22 implem<strong>en</strong>ted features and later we divi<strong>de</strong>d the data base to carry out thesecond and the third stages (train and test).ii) We assessed the liv<strong>en</strong>ess <strong>de</strong>tection capability of the set of 22 features, also westudied differ<strong>en</strong>t subsets using the training subset.iii) We got the final results evaluating the liv<strong>en</strong>ess <strong>de</strong>tection capability of the bestsubsets found in ii) using for this stage the test subset.Finally we evaluate the possible differ<strong>en</strong>ces betwe<strong>en</strong> train and test results, th<strong>en</strong> we use theresults to pres<strong>en</strong>t conclusions and based on them, some future direction to improve theimplem<strong>en</strong>ted system.This M.Sc. Thesis, pres<strong>en</strong>ts a liv<strong>en</strong>ess <strong>de</strong>tection toolkit on <strong>iris</strong> images with a very highclassification accuracy in the data bases used in the investigation. Ev<strong>en</strong> this research workhas led us to submit two papers to international peer reviewed confer<strong>en</strong>ces.Key Words:Biometrics, image processing, attacks to biometric systems, <strong>iris</strong> recognition, biometriccountermeasures, liv<strong>en</strong>ess <strong>de</strong>tection systems, quality features.vi
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>tos:Quiero agra<strong>de</strong>cer <strong>en</strong> primer lugar a mi pon<strong>en</strong>te, Javier Ortega, la oportunidad queme ha brindado <strong>de</strong> colaborar con el <strong>ATVS</strong> y su apoyo para realizar mi Proyecto <strong>de</strong> Fin <strong>de</strong>Carrera.En segundo lugar me gustaría también agra<strong>de</strong>cer a mi tutor, Javier Galbally, me haguiado, ayudado y animado durante este proyecto.Como no podía ser <strong>de</strong> otra forma mi tercer agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>to es para Julián Fierrez yaque él fue mi puerta a este magnífico grupo <strong>de</strong> investigación y <strong>de</strong> personas.En cuarto lugar, vi<strong>en</strong><strong>en</strong> todos los miembros <strong>de</strong>l C-109 becarios, no-becarios,babies, doctorandos y proyectandos. Habéis, tanto directa como indirectam<strong>en</strong>te, hecho quemi paso por el grupo sea una experi<strong>en</strong>cia muy agradable y que no ol<strong>vida</strong>ré. Gracias Pedropor tu infinita paci<strong>en</strong>cia para ayudarme <strong>en</strong> mis peores mom<strong>en</strong>tos, gracias Marta por esoscables, ya que sin ellos no hubiese podido llegar aquí. No ol<strong>vida</strong>ré los constantes int<strong>en</strong>tos<strong>de</strong> tomar café a Miriam, María, Javi G, Iñaki, Javi F, Laura y por supuesto a mi súpercompañero <strong>de</strong> paddle, Rubén pero ya sabéis soy una persona muy ocupada.Faltan mis compis <strong>de</strong> línea Eva, Eug<strong>en</strong>io y Álvaro: habéis aguantado <strong>de</strong> formaexcepcional mis idas <strong>de</strong> pinza y mis infinitas historias a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> ayudarme <strong>en</strong> temas <strong>de</strong>lproyecto.El grupo <strong>ATVS</strong> no son sólo estas personas que he nombrado, no me olvido <strong>de</strong> g<strong>en</strong>tecomo Joaquín González o Doroteo Torre, profesores mío <strong>en</strong> dos asignaturas y <strong>en</strong> parteculpables <strong>de</strong> mi elección <strong>de</strong>l grupo <strong>de</strong> investigación para mi proyecto.Un gran profesor y si cabe mejor persona me <strong>de</strong>jo <strong>en</strong> el tintero, Daniel Ramos, mehas <strong>en</strong>señado una forma <strong>de</strong> ver la <strong>vida</strong> difer<strong>en</strong>te <strong>de</strong> forma <strong>de</strong>s<strong>en</strong>fada y a apreciar lo querealm<strong>en</strong>te vale la p<strong>en</strong>a, nunca ol<strong>vida</strong>ré nuestras charlas elípticas.De maestro a apr<strong>en</strong>diz que un día será un gran<strong>de</strong> <strong>en</strong> todos los aspectos, Sr. SergioPérez, el tiempo lo ha <strong>de</strong>mostrado y cualquiera pue<strong>de</strong> darme la razón. Pulcro, currante,impecable y perfeccionista, así es él tanto <strong>en</strong> el trabajo como <strong>en</strong> la amistad, algui<strong>en</strong> quehay que mant<strong>en</strong>er siempre cerca y cuidar la amistad, pese a que <strong>en</strong> eso yo sea un caos.Toca el turno <strong>de</strong> mis compañeros <strong>de</strong> rutina, cierto es que nunca me he visto no<strong>en</strong>cajar <strong>en</strong> ningún grupo hasta que Sergio, Jorge, David, Javi, Laura, Ajito…me abrieronsus brazos yo formé parte <strong>de</strong> algo.La frase “cabalgamos juntos, morimos juntos, rebel<strong>de</strong>s para siempre” a<strong>de</strong>más <strong>de</strong>ser <strong>de</strong> una película ti<strong>en</strong>e un significado especial para mí y espero que para Ángel tambiénsea especial.Para finalizar, toca el turno <strong>de</strong> mi núcleo familiar: Javi, <strong>en</strong>ano y mis padres con losque no siempre han ido las cosas bi<strong>en</strong>, aunque siempre han estado allí para ayudarme yvii