Security Technology Research and Development

Výzkumná skupina na Fakultě informačních technologií, Vysokého učení technického v Brně
Výzkumná skupina STRaDe je součástí Ústavu inteligentních systémů na Fakultě informačních technologií Vysokého učení technického v Brně. Hlavním zaměřením skupiny je výzkum a vývoj technologií v oblasti bezpečnosti se zaměřením jak na software, tak i na hardware. Bezpečnostní technologie zahrnují velmi širokou oblast aplikací a zařízení. Největší část našeho výzkumu se zaměřuje na biometrii. Zabýváme se mnoha aspekty biometrie, přičemž naše znalosti a zaměření pokrývají moderní technologie - například snímání a rozpoznávání otisků prstů, duhovka a sítnice, 3D obličej a ruce, rozpoznání žil, detekce živosti různých biometrik atd.
Další a neméně důležitou výzkumnou oblastí, jíž se zabýváme, jsou senzorové systémy a jejich aplikace především v robotice, která je sama o sobě součástí našeho výzkumu. V souvislosti s robotikou a biometrií zkoumáme inteligentní systémy a především jejich aplikace, což velmi úzce souvisí i s poslední oblastí našeho zájmu a tou je zpracování obrazu a videa (výzkum a vývoj algoritmů, ale i jejich implementace na hardware). Jelikož oblasti našeho zájmu jsou velmi silně založeny na počítačovém vidění, je tato oblast logicky spojujícím prvkem většiny našich aktivit.

 NOVINKY

Sangeeta letí domů
2020-08-26, publikoval Jan Tinka

Sangeeta strávila poslední dva roky s námi ze STRaDeu zkoumáním zpracování obrázků sítnice a stala se nejen naší kolegyní, ale také kamarádkou. Čas jejího pobytu u nás se ale nachýlil ke konci a Sangeeta letí zpět domů do Bangladéše. Je možné, že odlétá již nadobro, avšak pokud vše půjde podle plánu, Sangeeta se k nám snad opět vrátí příští rok na jaře. Mezitím jí přejeme ať se jí daří, zatímco my si teď budeme muset zvyknout na její absenci v našem labu, kde její každodenní přítomnost byla vlastně konstantou.

Středoškoláci na exkurzi ve STRaDe
2020-07-13, publikoval Jan Tinka

V rámci projektu T-exkurze  JCMM  se u nás zúčastnili exkurze středoškolští studenti z Jihomoravského kraje, kteří měli zájem se podívat na výzkumné pracoviště skupiny STRaDe a dozvědět se něco málo o biometrii. Martin Drahanský je s tímto tématem seznámil ve svojí informativní přednášce, po které jsme studenty přivítali v naší biometrické laboratoři. Tam jsme jim dali možnost si blíže prohlédnout, a na vlastní kůži také vyzkoušet, některé biometrické postupy a používané technologie. Doufáme, že se jim u nás líbilo, a že se k nám v budoucnu třeba rozhodnou někteří z nich přidat.

Assoc. Prof. Waleed Abdulla navštívil naši skupinu
2019-11-12, publikoval Jan Tinka

Assoc. Prof. Waleed Abdulla  z University of Auckland zavítal v rámci sabbatical leave do naší výzkumné skupiny STRaDe, kde se věnoval zvoleným tématům disertačních prací, u kterých pomáhal s matematickým aparátem. Vzájemné konzultace s velkou pravděpodobností vyústí v nejednu společnou publikaci. Assoc. Prof. Abdulla se specializuje na biometrii, spracování signálů a řeči, hyperspektrální zobrazování a další.

Účast členů týmu na letní škole biometrie
2019-06-20, publikoval Jan Tinka

Martin Sakin a Honza Tinka strávili týden na letní škole biometrie v Algheru na Sardínii organizované panem profesorem Massimem Tistarellim, kde se účastnili přednášek a diskuzí na témata od rozpoznávání osob podle duhovky po rozpoznávání podle stylu chůze. Tématem letošního ročníku byla nejen biometrie, ale také aplikace metod hlubokého a jiného strojového učení pro biometrické účely. Martin s Honzou se z letní školy tedy vrátili nabytí novými vědomostmi, které budou přínosem při pracování na jejich disertačních pracích i při výzkumné činnosti.

Média

 OBLASTI ZÁJMU

Biometrie

Biometrie

Biometrie zahrnuje mnoho zajímavých témat. V naší skupině se převážně zabýváme oblastí rozpoznávání otisků prstů, v níž máme největší zkušenosti. Jiná témata, jimiž se dále zabýváme, zahrnují například rozpoznávání duhovky a sítnice, rozpoznávání založené na 3D snímcích obličeje nebo ruky apod. Velkou částí našeho biometrického výzkumu je také tvorba falzifikátů biometrických charakteristik, detekce živosti a analýza kvality senzorů a algoritmů.

Biomedicína

Biomedicína

Biomedicína zahrnuje velmi spřízněná témata k biometrii. V naší skupině se zabýváme především detekcí a rozpoznáním onemocnění prstu a sítnice či duhovky oka. Zde máme unikátní databáze těchto onemocnění. V letech 2012 až 2015 jsme byli součástí projektu ICRC (Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně), kde jsme se zaměřili především na zpracování a analýzu echokardiografických medicínských záznamů (speckle tracking).

Robotika

Robotika

Robotika původně nebyla vůbec naší oblastí zájmu. Vzhledem k našim zájmům v oblasti rozpoznávání osob a zpracování biomedicínských signálů, avšak rovněž také pro náš výzkum a vývoj v oblasti počítačového vidění, jsme se rozhodli postavit si vlastní robotickou platformu, která by umožňovala nejen využití bioradaru, ale i systémů pro počítačové vidění. Vzhledem ke zkušenostem s vývojem hardwaru a elektroniky jsme vytvořili robotický systém RUDA.

Počítačové vidění

Počítačové vidění

Počítačové vidění je úzce provázáno jak na biometrické a biomedicínské aplikace, ale i na robotiku. Je tedy pojítkem těchto všech oblastí. V této oblasti se zabýváme především sledováním (mizejicích) objektů, detekcí definovaných objektů (např. zbraní), stabilizací obrazu ve videu, zpracováním 3D dat apod. V rámci hardwaru máme zkušenosti s konstrukcí vlastního kamerového systému a desek pro zpracování videa v PAL/NTSC a FullHD standardech.

 AKTUÁLNÍ VÝZKUM

Detekce živosti

Detekce živosti se týká biometrických technologií otisků prstů, žil prstu/ruky, obličeje a oka.

Rozpoznávání onemocnění oka

Výzkum je zaměřen na detekci a rozpoznání onemocnění v obrázcích oka. Zaměřujeme se především na sítnici oka, neboť tam se onemocnění projevují nejvíce. Zároveň se zabýváme projevy onemocnění v duhovce oka, kde se jich nachází již výrazně méně.

Vliv onemocnění kůže na rozpoznávání otisků prstů

Jedná se o výzkum v oblasti vlivu onemocnění kůže na prstech na proces rozpoznávání otisků prstů.

Falzifikáty otisků prstů

Výzkum a tvorba falzifikátů otisků prstů pro testování detektorů živosti a používaných senzorů.

Syntetické otisky prstů

Nové metody specifických poškození syntetických otisků prstů a práce s nimi.

Map of the world

ZAHRANIČNÍ PARTNEŘI

V rámci našich výzkumných aktivit spolupracujeme s mnoha akademickými partnery. Zde uvádíme některé z nich:

 VÝSLEDKY

SOFTWARE

Speckle Tracking Echocardiography

Speckle Tracking Echocardiography

SW pro extrakci příznaků z žilního řečiště sítnice oka

SW pro extrakci příznaků z žilního řečiště sítnice oka

Systém automatického rozpoznávání evidenčních čísel vozidel

Systém automatického rozpoznávání evidenčních čísel vozidel

Analyzátor dat z mikroskopu

Analyzátor dat z mikroskopu

Rozpoznávání obličeje z kvadrokoptéry

Rozpoznávání obličeje z kvadrokoptéry

Modul pro zpracování termosnímků obličeje

Modul pro zpracování termosnímků obličeje

Anonymizér

Anonymizér

Simulace snímání obličeje

Simulace snímání obličeje

Generování obrazových datasetů z 3D modelu

Generování obrazových datasetů z 3D modelu

HARDWARE

sAOTS

sAOTS

EYRINA

EYRINA

RUDA

RUDA

Snímač 3D ruky

Snímač 3D ruky

FAS-OT-3D

FAS-OT-3D

Robot minisumo

Robot minisumo

VIPROS

VIPROS

ISTA

ISTA

Multisenzorická deska pro dron

Multisenzorická deska pro dron

 TÝM STRaDe

Martin Drahanský

Martin Drahanský
profesor na FIT VUT v Brně, hlavní výzkumník skupiny STRaDe

Martin započal své výzkumné aktivity v roce 2000 ročníkovým projektem orientovaným na zpracování otisků prstů. Dále zpracoval diplomovou práci týkající se porovnávání otisků prstů a komprese biometrické šablony. V roce 2001 ukončil studium na Fakultě elektrotechniky a informatiky VUT v Brně a zároveň Fakulty elektrotechniky FernUniversität in Hagen (Německo). Jeho disertační práce byla zaměřena na generování kryptografických klíčů z otisků prstů, kterou obhájil v roce 2005 na Fakultě informačních technologií VUT v Brně. V roce 2009 Martin úspěšně obhájil habilitaci - téma se týkalo opět různých témat v oblasti otisků prstů. V roce 2017 byl jmenován profesorem. Martin působil v letech 2002 až 2005 na Universität Siegen, Institutu měřicí techniky (Německo) a zároveň spolupracoval s Fraunhofer Gesellschaft IGD v Darmstadtu (Německo). V roce 2014 odjel na sabbatical na Tokyo Institute of Technology (Japonsko) na půl roku. V posledních letech se zaměřuje i na spřízněné obory s biometrickými systémy - zpracování obrazu a videa, senzorické systémy (vč. robotiky) a bezpečnost v IT. V neposlední řadě je dobré zmínit volnočasové aktivity - judo, horské kolo, ferraty, posilovna a mineralogie či entomologie.
Tomáš Goldmann
Asistent - doktorand
Tomáš začal studovat na FIT VUT v roce 2010. Po ukončení magisterského vzdělání se rozhodl pokračovat na doktorském studiu v oboru biometrických systémů, kde se zaměřuje na identifikaci osob ve videu. Mezi jeho další zájmy patří umělá inteligence, nízkoúrovňové a paralelní programování. V roce 2016 prováděl výzkum na téma vliv pozice hlavy na detekci obličeje.
Sangeeta Biswas
Výzkumnice
Sangeeta Biswas začala kariéru v roce 2007 na Millennium University v Bangladéši. V roce 2010 nastoupila jako přednášející na univerzitu v Rajshahi (RU) v Bangladéši. V letech 2008 - 2014 spolupracovala s profesorem Koichi Shinodou na Tokyo Institute of Technology (TokyoTech), kde v roce 2016 obhájila titul Ph.D. V roce 2015 se stala asistentkou na RU. Od června 2018 je výzkumnicí ve skupině STRaDe.
Radim Pernický
Asistent - doktorand
Radim vystudoval FAST VUT v Brně v roce 2000. Po ukončení studia pracoval v několika společnostech a v roce 2006 nastoupil do policejních řad, kde je dosud forenznín znalcem a koordinátorem odvětví daktyloskopie pro tři kraje. Od roku 2018 je studentem doktorského studijního programu na FIT VUT v Brně. Odborně se zaměřuje na technologii otisků prstů.
Mona Heidari
Asistentka - doktorandka
Mona působí na FIT VUT od roku 2016. Ve své oblasti výzkumu se zajímá o biometrii, strojové učení a hluboké učení (deep learning). Svou práci v biometrii začala analýzou onemocnění a jiných vlivů na otisky prstů. Jako členka týmu STRaDe v současnosti pracuje na vytvoření výpočetního/měřícího frameworku umožňujícího přesnou detekci, lokalizaci a rozpoznání onemocnění kůže v otiscích prstů.
Michal Dvořák
Asistent - doktorand
Michal je studentem na VUT od roku 2010. Během bakalářského a magisterského studia ho zaujaly metody zpracování obrazu a práce s kamerovými systémy. V rámci doktorského studia se nyní věnuje uplatnění těchto znalostí v biometrii.
Martin Sakin
Asistent - doktorand
Martin je student doktorského studia od roku 2018. Od magisterského studia se snaží přinést inteligenci do inteligentních systémů. Podílel se na vývoji systému pro domácnosti a nyní se věnuje analýze dat a hledání dalších zdrojů informací.
Lukáš Semerád
Asistent - doktorand
Lukáš je studentem doktorského studia na FIT VUT v Brně od roku 2014. Dříve se zajímal o umělou inteligenci, ale od magisterského studia jej více zajímá biometrie. Lukášovým zaměřením je duhovka a sítnice lidského oka. V disertační práci se snaží stanovit množství biometrické informace ve zmíněných biometrikách.
Jan Tinka
Asistent - doktorand
Honza na FIT VUT studuje od roku 2012 a získal zde svůj bakalářský i magisterský titul. Ve svých disertacích se zaobíral rozšířenou a virtuální realitou. Stal se členem STRaDe na podzim 2018 a v současnosti se věnuje výzkumné oblasti rozhraní mezi mozkem a počítačem, do které by rád zakomponoval svůj hluboký zájem lidskou psychologii a umělou inteligenci s tím, že ale zůstává v oboru, který již dobře zná.
Dominik Malčík
Asistent - doktorand
Dominik se stal členem skupiny STRaDe v roce 2008, kdy začal pracovat v oblasti hardwarové bezpečnosti. V současné době se primárně věnuje dokončení disertační práce se zaměřením na hardwarovou analýzu mikročipů.
Ondřej Kanich
Odborný asistent
Ondřej se přidal do skupiny v roce 2014. V průběhu řešení diplomové a disertační práce se věnoval zejména poškozování syntetických otisků prstů a v dalších teoretických i ryze praktických oblastech týkajících se otisků prstů. V roce 2019 obhájil disertační práci, a v následujícím roce získal místo odborného asistenta. Své výzkumné aktivity zaměřuje hlavně na oblast otisků prstů. Kromě biometrie se zajímá o simulace a umělou inteligenci.

 TÝMOVÉ AKTIVITY

Team building v Ramzové
2020-05-04

Jednoho pátku jsme si vzali jen to nejdůležitější a odcestovali do odlehlé oblasti v krásných Jesenících, abychom strávili víkend stmelováním týmu pod profesionálním dohledem Pavlíny Langerové ze společnosti Audica s. r. o. Neměli jsme tam žádné počítače ani čas je použít, protože vždy byly naplánovány nějaké vnitřní či venkovní aktivity vč. osobnostních testů, přednášek a týmové chůze na prkenných lyžích. Bylo to únavně osvěžující. Mezi teambuildingovými aktivitami se toho víkendu snědlo a vypilo mnoho smažáku a Kofoly. Někteří z nás se chopili příležitosti a sešli nedalekou horu Šerák. V nečekaně slunném počasí se nám nabízely překrásné pohledy na zasněženou krajinu, které byly velice příjemnou tečkou celé akce pro všechny zúčastněné.

Úniková hra
2019-11-12

Chtěli jsme trochu odlehčit, a proto jsme se rozhodli se vydat po stopách seriového vraha a identifikovat jeho příští oběť, abychom ji mohli zachránit. Po vyřešení mnoha hádanek a hlavolamů se nám to s asi desetiminutovou rezervou nakonec i podařilo. Zdálo se, že některé hádanky s případem vůbec nesouvisejí, ale přesto, nebo právě proto, jsme si užili hezké odpoledne při našem úniku od reality v rámci této únikové hry.

Výšlap na Babí lom
2019-07-17

Jelikož jsme spolu už nějakou dobu nešli do přírody, rozhodli jsme se začít zlehka, pohodlným výšlapem přibližně 250 metrů převýšení a brázdění skalnatého Babího lomu blízko nedalekých Lelekovic. Ti z nás, kdo se cítili dobrodružněji, se vydali na ještě akčnější, skalnatější a turisticky nefrekventovanou cestu na Spálenou skálu. I přesto, že očekávané a povolené ztráty byly 1,5 člena skupiny, jsme o nikoho nepřišli (alespoň ne na dlouho), nikdo se ani nezranil a dokonce jsme si výlet užili!

Discgolf
2019-05-09

Všichni dobře znají tu situaci, kdy se jednou za čas ráno vzbudí a jim i jejich přátelům se nezávisle na sobě v hlavě zrodí úplně stejný nápad. To se nám nestalo. Přesto jsme se nějak shodli, že je načase si zpestřit čas něčím jako je golf, ale ležérnějším. Placatějším. Využili jsme proto jednoho z prvních prosluněných dnů a šli si zahrát Discgolf. Docela se nám dařilo. Zejména těm, kteří brali přibývající body z počtu hodů na jamku jako kladnou věc. Nakonec jsme si pochutnali na venkovním obědu v restauraci.

Střelnice
2019-03-05

Ačkoliv tomu lze jen těžko uvěřit, někteří z nás nejenže nevlastní žádnou střelnou zbraň, ale dokonce ji nikdy ani neměli v ruce. To jsme museli napravit, a proto se všichni nadšenci vydali za vůní střelného prachu a pořádným rachotem na střelnici, kde si každý mohl vyzkoušet různé typy zbraní.

Deskovky
2019-03-04

Jednou z aktivit, kterou má ráda většina z nás jsou deskové hry. Proto jsme se rozhodli uspořádat seanci deskových her s přáteli v útulných prostorách bývalého studentského klubu. Objednali jsme si jídlo, které si spolu s pestrým výběrem pití mohli užít i ti z nás, kteří si nakonec nic nezahráli. Hry jsme vlastně hráli až na konci akce, počátek a průběh byl spíše diskusního charakteru.

Laser game
2019-02-25

Po dlouhé zimě jsme se rozhodli, že není nic lepšího, než se zahřát zdravým pohybem. Znovu jsme se proto rozhodli pro zběsilé pobíhání v temné místnosti zatímco jsme po sobě navzájem stříleli lasery. Atmosféru nám dokreslovala akční tematická hudba a blikající vesty právě zasažených nepřátel. Ani jedno triko nezůstalo suché.

Vánoční večírek
2019-01-20

Před Vánocemi jsme se sešli, abychom spolu mohli společně oslavit konec roku a rozloučit se mezi sebou před odjezdem do našich domovů. Poseděli jsme v restauraci v příjemné atmosféře místnosti s krbovými kamny, jedli dobré jídlo, pili dobré pití a zábavu jsme si obohatili našimi oblíbenými stolními hrami.

 KONTAKTY