Reconocimiento de personas a través del análisis de la marcha humana

El reconocimiento de una persona por su forma de caminar, es una tarea que los seres humanos realizamos de forma rutinaria y sin esfuerzo. Tal es así, que la ejecutamos todos los días sin darnos cuenta.

La biométrica, se define como el reconocimiento automático de individuos basado en sus características fisiológicas o de comportamiento.

Existen dos tipos de biometrías: la biometría estática en la cual se encuentra el reconocimiento mediante huellas dactilares, retinas, iris, forma de la cara y la geometría de la palma de la mano; y la biometría dinámica, en ésta se tiene el patrón de voz, forma manuscrita, dinámica del teclado, análisis de gestos y la marcha humana, que es en la que está enfocada dicho proyecto.

Un patrón de marcha humana puede ser caracterizado con diferentes tipos de parámetros, algunos básicos y otros de mayor complejidad. Para el entendimiento de la marcha se describe en dos etapas: periodo de apoyo que comienza cuando el talón choca con el suelo y termina con el despegue del ante pie, este representa  aproximadamente un 60% del ciclo y el periodo de oscilación o balanceo es la parte del ciclo de la marcha en que el pie no contacta con el suelo comienza tras el despegue del ante pie y finaliza cuando el talón vuelve a contactar con el plano de apoyo este representa aproximadamente un 40% del ciclo de la marcha.

El patrón de marcha se adquiere en la infancia  y, con la práctica, el sistema neuro-sensorial lo convierte en un proceso de adaptación que genera comandos repetitivos de controles motores, que le permiten al individuo caminar sin esfuerzo consciente.

El componente motor de la marcha en un niño, adulto o anciano es el resultado de una interacción de varios factores que intervienen en los diferentes campos de la conducta humana.

Ya que el reconocimiento y análisis de la marcha humana es una tecnología prometedora. Este proyecto sería de gran utilidad a nuestra sociedad, ya que podría verse beneficiada en los sectores de vigilancia, medicina, deporte y autentificación.

Actualmente, el estudio de la marcha humana es una herramienta diagnóstica importante en la evaluación de patologías neuro-músculo-esqueléticas ya sea transitoria o permanentes, locales o generales. Algunos de estos son la presencia de canceres, patologías respiratorias o incluso problemas psicológicos o psiquiátricos.

Para el análisis de marcha es necesario contar con un protocolo estandarizado que permita obtener los parámetros de interés de forma confiable y eficaz.

En el caso de éste proyecto se utilizan funciones de tipo momento y de Fourier, para el procesamiento de imágenes digitales, dichas imágenes son tomadas de una base de datos específica para el análisis de la marcha humana.

Estas imágenes son procesadas con las funciones mencionadas, para obtener lo que es llamado una firma biométrica, que serviría para la clasificación.

Una vez obtenida esta firma que es única para cada individuo, entra a una RNA (Red Neuronal Artificial) en donde hasta el momento se han obtenido resultados de un 100% de clasificación tomando en cuenta que la base de datos que se ha ocupado es de 25 individuos.

Es importante mencionar que se está trabajando en el desarrollo de una base de datos propia, para el análisis de la marcha humana.

Ing. Victoria M. Morales Batalla

Estudiante de la Maestría en Computación Óptica

victoria.morales@upt.edu.mx