A large-scale operational study of fingerprint quality and demographics

要約

いくつかの初期研究が小規模なデータセットで特定の人口統計グループに関して指紋認識技術の性能にある程度の偏りがあることを示したとはいえ、性別、年齢、指のタイプなどの特定の要因が指紋の品質、ひいては指紋照合精度にも及ぼす影響を理解するにはまだ十分な証拠がない。本研究では、約16,000人の被験者の10指紋の印象を含む大規模な運用データ・データベースを用いて、このまだ十分に研究されていないトピックに取り組む。その結果、指紋の品質と人口統計の依存関係についてさらなる洞察が得られ、人口のさまざまな層に対して指紋ベースの認識システムの性能にある程度のばらつきが実際に存在することが示された。実験的評価に基づき、データ駆動型の証拠に基づく新たな観察を指摘し、そのような観察を説明するためのもっともらしい仮説を提供し、観察された指紋品質の違いを低減するのに役立つ潜在的なフォローアップ行動で結論付けています。このように、本論文は、バイオメトリック技術のアルゴリズム的な公平性と平等性をさらに高めるための貢献と考えることができる。

要約(オリジナル)

Even though a few initial works have shown on small sets of data some level of bias in the performance of fingerprint recognition technology with respect to certain demographic groups, there is still not sufficient evidence to understand the impact that certain factors such as gender, age or finger-type may have on fingerprint quality and, in turn, also on fingerprint matching accuracy. The present work addresses this still under researched topic, on a large-scale database of operational data containing 10-print impressions of almost 16,000 subjects. The results reached provide further insight into the dependency of fingerprint quality and demographics, and show that there in fact exists a certain degree of performance variability in fingerprint-based recognition systems for different segments of the population. Based on the experimental evaluation, the work points out new observations based on data-driven evidence, provides plausible hypotheses to explain such observations, and concludes with potential follow-up actions that can help to reduce the observed fingerprint quality differences. This way, the current paper can be considered as a contribution to further increase the algorithmic fairness and equality of biometric technology.

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