– Koło Naukowe Biometrii, Analizy i Przetwarzania Obrazów i Sygnałów powstało tak nieformalnie w sierpniu 2015 roku – wspomina mgr inż. Maciej Szymkowski, asystent w Katedrze Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej Wydziału Informatyki Politechniki Białostockiej. – Wspólnie z kolegami zainspirowała nas seria wykładów profesora Khalida Saeeda.
I tak wraz z rozpoczęciem semestru zimowego studenci namówili profesora Khalida Saeeda, Kierownika Katedry Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej Wydziału Informatyki Politechniki Białostockiej, na założenie koła i opiekę nad młodymi pasjonatami biometrii.
– Profesor nas inspirował, podpowiedział, jakimi próbkami, jakimi sygnałami mamy się zająć, co mamy przetwarzać – wspomina mgr inż. Maciej Szymkowski.
Biometria ukierunkowana jest na metody automatycznego rozpoznawania ludzi na podstawie ich cech fizycznych. Przykładem urządzenia do pomiarów biometrycznych, dzięki któremu można identyfikować konkretne osoby jest system rozpoznawania tęczówki rejestrujący obraz tęczówki.
– W kole naukowym zajmujemy się cechami biometrycznymi, fizjologicznymi, behawioralnymi – wyjaśnia prof. Khalid Saeed, opiekun studenckiego koła naukowego. – Na przykład: jak rozpoznawać człowieka poprzez odciski palców, tęczówkę oka, twarz i tym podobne. Cechą behawioralną jest ludzki chód. Można też rozpoznać człowieka dzięki jego charakterowi pisma. Studenci sami chcieli rozwijać się w tym kierunku i dlatego założyliśmy te koło naukowe. Od razu przystąpiło bardzo dużo osób.
Podczas zajęć w kole naukowym biometrii członkowie uczyli się algorytmów, metodologii, przetwarzania obrazów i ich analizy. Przykładami takich obrazów były cechy biometryczne. Koło rozwijało się, Politechnika Białostocka zaczęła kupować niezbędne do prowadzenia badań urządzenia, choćby czytniki linii papilarnych.
Dzięki kontaktom profesora Saeeda z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie i Motorola Solutions w Krakowie, jednego z czołowych centrów technologicznych Motorola Solutions na świecie, amerykańskiego giganta z branży telekomunikacyjnej, Politechnika Białostocka zdobyła dwa granty pozwalające na zbudowanie laboratorium biometrii.
– Kupiliśmy kamery do rejestracji twarzy, do rejestracji tęczówki i do siatkówki – wylicza prof. Saeed.
Studenci bardzo szybko zaczęli tworzyć wartościowe opracowania podsumowujące efekty ich działań w ramach koła.
– Pierwsza, bardzo ciekawa publikacja koła naukowego powstała już w 2016 roku – wspomina mgr inż. Maciej Szymkowski. – Dotyczyła ona szybkości pisania na klawiaturze oraz ruchu myszką – połączenia tych dwóch cech. Mogłoby się wydawać: co tak naprawdę ma ruch myszką do określania parametrów biometrycznych? Przecież każdy z nas rusza dokładnie tak samo. Jednak okazało się, że każdy człowiek robi to trochę inaczej. Jest inny ruch, jego motoryka, nawet inne klikanie przyciskami myszki.
– Dzięki współpracy z panem profesorem Saeedem nawiązaliśmy współpracę z Uniwersytetem Medycznym w Białymstoku – cieszy się mgr inż. Maciej Szymkowski. – Pracowaliśmy wspólnie nad systemami dotyczącymi rozpoznawania chorób siatkówki oka, przede wszystkim retinopatii cukrzycowej, co też podsumowaliśmy w formie publikacji.
Studenci pracowali nie tylko na obrazach kolorowych siatkówki oka, ale także na obrazach OCT.
– Nazywam je zawsze taką tomografią oka – tłumaczy mgr inż. Maciej Szymkowski. – Badaliśmy zmiany wysiękowe. W naszej Katedrze Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej Wydziału Informatyki Politechniki Białostockiej na bazie tych wyników staramy się opracować pełny system badania wspólnie z nakładką na telefon abyśmy nie musieli iść do lekarza tylko móc samodzielnie kontrolować stan swojego oka!
Jeszcze w kole naukowym studenci tworzyli niestandardowe multimodalne systemy biometryczne.
– Pracowaliśmy i nadal pracujemy nad systemem, który dotyczy trzech cech pobieranych z palca – zdradza mgr inż. Maciej Szymkowski. – Prace trwają nad częścią software’ową i nad hardware, by stworzyć całe własne urządzenie.
Kilkanaście miesięcy pandemii utrudniło pracę pasjonatów biometrii. Studenci nie poddali się.
– Do tej pory spotkania koła odbywały się online i głównie skupialiśmy się na tym, żeby prezentować członkom koła krótki wykład, na którym wybrane zagadnienie, później do końca spotkania mieliśmy live coding – część dotyczącą samej biometrii, część dotyczącą trochę platformy .NET – opowiada Aleksandra Kasperuk, studentka Wydziału Informatyki i prezeska Koła. – Zajmowaliśmy się na przykład algorytmami binaryzacji, różnego rodzaju przetwarzaniem obrazów. Przetwarzania obrazów może polegać na przykład na nakładaniu na obraz konkretnych filtrów, odszumianiu, binaryzacji – na przykład szkieletyzacji obrazu.
Z takiego obrazu później sczytuje się punkty charakterystyczne, zapisuje się współrzędne, to wszystko trafia do bazy danych. Później z bazy danych można te informacje wydobyć i porównać, kiedy ma się próbkę od konkretnej osoby.
– Mamy coraz więcej chętnych wśród studentów, bo uczymy ich czegoś nowego, co czasami tylko trafia na wykłady – cieszy się prof. Khalid Saeed. – W kole naukowym mają trochę praktyki, niektórzy studenci zostają na Uczelni i rozwijają się dalej naukowo. Tak stało się z Maciejem Szymkowskim, pierwszym prezesem zarządu Koła Naukowego Biometrii, Analizy i Przetwarzania Obrazów i Sygnałów.
– Jeszcze będąc w kole naukowym mieliśmy okazję brać udział zarówno w konferencjach naukowych w Polsce, jak i za granicą – wspomina mgr inż. Maciej Szymkowski. – Chociażby w 2016 roku wzięliśmy udział w konferencji CISIM, która miała miejsce w Wilnie. W 2017 roku uczestniczyliśmy online w konferencji w Indiach. W tym samym roku mieliśmy okazję również w być w Japonii na konferencji (proszę wpisać nazwę i organizatora), ale także dzięki panu profesorowi uczestniczyliśmy w takich wydarzeniach chociażby Data Science Summit, czy konferencje What the Hack, które także dotyczyły cyberbezpieczeństwa. Konferencja Data Science Summit bardziej jest związana z przetwarzaniem danych, natomiast mogliśmy tam nawiązać współpracę z różnymi ośrodkami.
Jednych interesuje rozwój naukowy, inni widzą w biometrii pasję, a może i okazję do zdobycia interesującej pracy. Dziś przecież biometria wykorzystywana jest przede wszystkim jako sposób kontroli dostępu do chronionych pomieszczeń lub autoryzacji użytkowników korzystających z określonych danych, programów czy urządzeń. Podstawową jej funkcją użytkową jest uniemożliwianie realizacji nieautoryzowanego dostępu do bankomatów, komputerów osobistych, sieci komputerowych, telefonów komórkowych, domowych systemów alarmowych, zamków drzwiowych, kart procesorowych itp. Ponadto w obiektach użyteczności publicznej i firmach, systemy biometryczne wspomagają wyszukiwanie miejsca pobytu wybranych osób oraz rejestrację czasu pracy.
– Podstawowe korzyści bycia w kole to rozwijanie swoich zainteresowań – podkreśla Aleksandra Kasperuk. – Są to też po prostu spotkania towarzyskie czy na Discordzie, czy na żywo w pracowni. Można poznać ludzi, którzy interesują się podobnymi zagadnieniami i mogą z tego wyjść jakieś fajne projekty, współprace grupowe. Koło Naukowe Biometrii zaprasza nowych członków. Czekamy na wszystkich bez względu na semestr, na którym obecnie są. Każdy znajdzie coś dla siebie.
Koło Naukowe Biometrii, Analizy i Przetwarzania Obrazów i Sygnałów
Zakres zainteresowań naukowych:
- Przetwarzanie i analiza obrazów cyfrowych
- Przetwarzanie i analiza sygnałów
- Analiza i modelowanie układów elektronicznych
- Biometria
- Rozpoznawanie wzorców
- Internet of Things
- Bezpieczeństwo aplikacji, urządzeń i sieci komputerowych w oparciu o cechy biometryczne
