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dc.creatorGirão, Natália Soares-
dc.date.accessioned2024-03-11T20:29:57Z-
dc.date.available2024-03-11T20:29:57Z-
dc.date.issued2023-12-08-
dc.identifier.citationGIRAO, Natalia Soares. Desenvolvimento de placa sensora instrumentada com redes de Bragg em fibras óticas para autenticação biométrica. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33580-
dc.description.abstractThis work presents the design, development, and results of a sensing board instrumented with fiber Bragg gratings, detailing the steps of fabrication and testing for the purpose of biometric authentication from the footstep patterns of users. The fiber Bragg gratings were encapsulated in acetic curing silicone and positioned in regions of the board to build sensing areas corresponding to the size of adult feet to allow data acquisition in a static regime. From the measured data, a system response model was developed, as well as a graphical representation through normalized pressure maps. Two pattern recognition models were also developed based on machine learning and deep learning techniques, generating a support vector machine model and a convolutional neural network capable of classifying different footstep patterns for biometric authentication purposes. The trained support vector machine achieved accuracy rates above 90% and 86% for unilateral and bilateral training, respectively. The neural model, always trained with 10 epochs, was able to get more than 77% of the samples correct for unilateral training, while bilateral training showed accuracy greater than 96%.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectFibras ópticaspt_BR
dc.subjectIdentificação biométricapt_BR
dc.subjectRedes neurais (Computação)pt_BR
dc.subjectAprendizado do computadorpt_BR
dc.subjectAprendizado profundo (Aprendizado do computador)pt_BR
dc.subjectDetectores ópticospt_BR
dc.subjectAlgorítmos computacionaispt_BR
dc.subjectOptical fiberspt_BR
dc.subjectBiometric identificationpt_BR
dc.subjectNeural networks (Computer science)pt_BR
dc.subjectMachine learningpt_BR
dc.subjectDeep learning (Machine learning)pt_BR
dc.subjectOptical detectorspt_BR
dc.subjectComputer algorithmspt_BR
dc.titleDesenvolvimento de placa sensora instrumentada com redes de Bragg em fibras óticas para autenticação biométricapt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of a fiber Bragg grating-based board for biometric authenticationpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoEste trabalho apresenta o projeto, desenvolvimento e resultados de uma placa sensora instrumentada com redes de Bragg em fibras óticas detalhando as etapas de fabricação e testes, com o objetivo de autenticação biométrica a partir dos padrões de pisada dos usuários. As redes de Bragg foram encapsuladas em silicone de cura acética e posicionadas em regiões da placa de forma a construir regiões de sensoriamento correspondentes ao tamanho de pés adultos, para a coleta em regime estático. A partir dos dados medidos, foi desenvolvido um modelo de resposta do sistema, bem como a representação gráfica por meio de mapas de pressão normalizados. Desenvolveu-se também dois modelos de reconhecimento de padrão baseados em aprendizado de máquina (machine learning) e aprendizado profundo (deep learning) gerando, respectivamente, um modelo de máquina de vetor de suporte e uma rede neural convolucional capazes de classificar diferentes pisadas humanas com fins de autenticação biométrica. A máquina de vetor de suporte treinada apresentou taxas de acerto superiores a 90% e 86% para treinamentos unilaterais e bilaterais, respectivamente. Já o modelo neural, treinado sempre com 10 épocas, foi capaz de acertar em mais de 77% das amostras para o treinamento unilateral, enquanto o treinamento bilateral apresentou acurácia superior a 96%.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0003-1749-9648pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3190211825570743pt_BR
dc.contributor.advisor1Muller, Márcia-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4463-3526pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7757984300428347pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Arruda, Lucia Valeria Ramos de-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-5704-8131pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8616017152145795pt_BR
dc.contributor.referee1Santos, Alexandre Bessa dos-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-2742-7664pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6070068004839508pt_BR
dc.contributor.referee2Lazzaretti, André Eugênio-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-1861-3369pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7649611874688878pt_BR
dc.contributor.referee3Barreto, Guilherme de Alencar-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-7002-1216pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8902002461422112pt_BR
dc.contributor.referee4Fabris, José Luís-
dc.contributor.referee4IDhttp://orcid.org/0000-0001-5630-1193pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/1133118124160525pt_BR
dc.contributor.referee5Muller, Márcia-
dc.contributor.referee5IDhttp://orcid.org/0000-0002-4463-3526pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/7757984300428347pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS::MATERIAIS E COMPONENTES ELETROOTICOS E MAGNETOOTICOS, MATERIAIS FOTOELETRICOSpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

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