Hoe werkt de irisscanner? Het verschil tussen de iris en het netvlies op het gebied van biometrische identificatie Hoe deze scanner werkt.

Iris-scantechnologie werd in het 36e jaar van de vorige eeuw geïntroduceerd door een oogarts genaamd Frank Bursch. Hij was de eerste die sprak over de uniciteit van dit deel van het lichaam. De kans om deze parameter te matchen is zelfs lager dan in het geval van vingerafdrukken. Decennia later, in de jaren 90 van de vorige eeuw, dienden vertegenwoordigers van Iridian Technologies een patent in voor een speciaal algoritme dat in staat is om verschillen in oogpatronen te vinden. Tegenwoordig wordt deze authenticatiemethode als een van de meest betrouwbare beschouwd. Om het te implementeren, wordt een speciale sensor gebruikt, een iridoscanner genaamd, waar we het vandaag over zullen hebben.

De iris is het dunste beweegbare diafragma, met in het midden de pupil. De vorming ervan vindt plaats zelfs vóór de geboorte van een persoon en verandert niet gedurende het hele leven. Met zijn textuur lijkt het sterk op een soort netwerk, dat veel cirkels omvat. Over het algemeen is het patroon extreem complex, waardoor de sensoren ongeveer 200 punten kunnen selecteren, die later worden gebruikt voor verificatie.

Een systeem dat de eerder genoemde functies kan uitvoeren, wordt vaak ten onrechte niets meer dan een netvliesscanner genoemd. Feit is dat het onmogelijk is om het netvlies met optische middelen te scannen. Om ermee te werken zijn speciale infraroodsensoren nodig. Het apparaat analyseert de patronen van bloedvaten.

Wat betreft de iridoscanners die in moderne mobiele apparaten worden gebruikt, deze zijn gebaseerd op de werking van een camera met hoog contrast. Bovendien kan in sommige gevallen een conventionele camera op het voorpaneel ook als basis van de sensor dienen. Het proces van het passeren van authenticatie kan voorwaardelijk worden onderverdeeld in verschillende componenten:

• In de beginfase moet het apparaat een gedetailleerd beeld van de iris krijgen. Dit kan dankzij de monochrome camera, die zelfs bij weinig licht kan werken. Op deze manier kunnen snel meerdere afbeeldingen worden gevormd.
• In de volgende fase analyseert het algoritme de afbeeldingen en selecteert de meest geschikte. Hij heeft een afbeelding nodig waarop hij de grenzen van de iris kan bepalen, evenals controlegebieden.
• Vervolgens wordt elk controlepunt verwerkt met behulp van filters, waardoor het mogelijk is om fasegegevens te extraheren, die worden omgezet naar digitaal. Op basis van de ontvangen informatie identificeert het systeem de persoon.

De integratie van dit soort apparaten met mobiele elektronica begon enkele jaren geleden. Chinese en Japanse verkopers waren de eersten die dergelijke middelen gebruikten om gefabriceerde gadgets te beschermen. Op dit moment zijn vlaggenschip smartphones, zoals de Samsung Galaxy S8, uitgerust met een iridoscanner.

Rijst. 1. Het resultaat van hoofd- en oogbewegingen tijdens retinale scanning.

Het effect van zoomen op de vergelijking van netvliezen is niet zo kritisch als het effect van andere parameters, aangezien de positie van het hoofd en het oog min of meer vastligt langs de as die overeenkomt met de schaal. In het geval dat de schaling er nog is, is deze zo klein dat deze praktisch geen effect heeft op de vergelijking van de netvliezen. De belangrijkste vereiste voor het algoritme is dus weerstand tegen rotatie en verplaatsing van het netvlies.

Retina-authenticatie-algoritmen kunnen worden onderverdeeld in twee typen: algoritmen die segmentatie-algoritmen gebruiken om kenmerken te extraheren (een algoritme dat is gebaseerd op de fasecorrelatiemethode; een algoritme dat is gebaseerd op het zoeken naar vertakkingspunten) en algoritmen die kenmerken direct uit het netvliesbeeld halen (een algoritme dat dat het gebruik van Harris-hoeken).

1. Algoritme gebaseerd op de fasecorrelatiemethode

In implementatie werkt de fasecorrelatiemethode met binaire afbeeldingen, maar kan ook worden gebruikt voor afbeeldingen in 8-bits kleurruimte.

Laten en zijn beelden, waarvan de ene is verschoven ten opzichte van de andere, en zijn hun Fourier-transformaties, dan:

Waar is het kruisspectrum;
- complexe conjugaat

Door de inverse Fourier-transformatie van het kruisspectrum te berekenen, verkrijgen we de impulsfunctie:

Nadat we het maximum van deze functie hebben gevonden, vinden we de vereiste verplaatsing.

Laten we nu de rotatiehoek vinden in aanwezigheid van offset met behulp van poolcoördinaten:

Deze techniek geeft in de praktijk niet altijd goede resultaten vanwege de aanwezigheid van weinig ruis en het feit dat sommige van de vaten op het ene beeld aanwezig kunnen zijn en afwezig in het andere. Om dit te elimineren, worden verschillende iteraties van dit algoritme toegepast, waaronder het wijzigen van de volgorde van het aanleveren van afbeeldingen aan de functie en de volgorde van het elimineren van verplaatsing en rotatie. Bij elke iteratie worden de afbeeldingen uitgelijnd, waarna hun overeenkomstscore wordt berekend, waarna de maximale overeenkomstscore wordt gevonden, wat het uiteindelijke resultaat van de vergelijking zal zijn.

De gelijkenisscore wordt als volgt berekend:

2. Algoritme met Harris-hoeken

Eerst worden de afbeeldingen uitgelijnd met behulp van de fasecorrelatiemethode die in de vorige sectie is beschreven. Vervolgens wordt in de afbeeldingen naar de hoeken gezocht (afb. 2).

Rijst. 2. Het resultaat van het zoeken naar Harris-hoeken op beelden van het netvlies.

Laat M + 1 punt worden gevonden, dan worden voor elk j-de punt zijn Cartesische coördinaten omgezet in poolcoördinaten en wordt de kenmerkvector bepaald waar

Het overeenkomstmodel tussen de onbekende vector en de kenmerkvector van grootte N in punt j wordt als volgt gedefinieerd:

Waar is een constante, die al vóór het zoeken naar Harris-hoeken wordt bepaald.

De functie beschrijft de nabijheid en gelijkenis van de vector met alle kenmerken van het punt j.

Laat de vector de kenmerkvector van de eerste afbeelding zijn, waarbij de grootte K–1 is, en de vector de kenmerkvector van de tweede afbeelding, waarbij de grootte J–1 is, dan wordt de overeenkomstindex van deze afbeeldingen berekend als volgt:

De normalisatiefactor voor gelijkenis is

De coëfficiënt in het oorspronkelijke artikel wordt voorgesteld te worden bepaald door het volgende criterium: als het verschil tussen de histogrammen van afbeeldingen kleiner is dan een vooraf bepaalde waarde, dan = 0,25, anders = 1.

3. Algoritme gebaseerd op het zoeken naar vertakkingspunten

Rijst. 3. Soorten objecten (aan de linkerkant - het splitsingspunt, aan de rechterkant - het snijpunt).

Om naar punten te zoeken, zoals in Fig. 3 worden de gesegmenteerde vaten gecomprimeerd tot een dikte van één pixel. Het is dus mogelijk om elk punt van schepen te classificeren volgens het aantal buren S:

1. als S = 1, dan is dit het eindpunt;
2. als S = 2, dan is dit een binnenpunt;
3. als S = 3, dan is dit een splitsingspunt;
4. als S = 4, dan is dit het snijpunt.

3.1. Algoritme voor het comprimeren van bloedvaten tot een dikte van één pixel en classificatie van vertakkingspunten

Vervolgens worden 4 aangrenzende pixels van het gevonden punt geanalyseerd, die nog niet in aanmerking zijn genomen. Dit leidt tot 16 mogelijke configuraties (Figuur 4). Als de pixel in het midden van het venster geen grijze buren heeft, zoals weergegeven in Fig. 4(a), wordt het weggegooid en wordt naar een ander bloedvatpixel gezocht. In andere gevallen is het een eindpunt of een intern punt (bifurcatie- en snijpunten niet meegerekend).

Rijst. 4. 16 mogelijke configuraties van vier aangrenzende pixels (witte stippen - achtergrond, grijze stippen - vaten). De bovenste 3 pixels en die aan de linkerkant zijn al geparseerd, dus worden ze genegeerd. Grijze pixels met een kruis erin worden ook genegeerd. Punten met een pijl erin zijn punten die de volgende middelste pixel kunnen worden. De pixels met de zwarte stip erin zijn de eindpunten.

Bij elke stap wordt de grijze buur van de laatste pixel gemarkeerd als geslaagd en gekozen als de volgende centrale pixel in het vak van 3 x 3. De keuze van zo'n buur wordt bepaald door het volgende criterium: de beste buur is degene met het grootste aantal niet-gelabelde grijze buren. Deze heuristiek wordt aangedreven door het idee om een ​​dikte van één pixel te behouden in het midden van het vat, waar meer grijze buren zijn.

Uit het bovenstaande algoritme volgt dat dit leidt tot scheiding van de vaten. Ook kunnen de vaten worden gescheiden in het stadium van segmentatie. Daarom is het noodzakelijk om ze weer aan te sluiten.

Om de verbinding tussen twee nabijgelegen eindpunten te herstellen, moeten de hoeken en zoals in Fig. 5, en als ze kleiner zijn dan een vooraf bepaalde hoek, worden de eindpunten samengevoegd.

Rijst. 5. Eindpunten combineren na compressie.

Om de splitsings- en snijpunten te herstellen (Fig. 6), wordt voor elk eindpunt de richting berekend, waarna het segment met een vaste lengte wordt uitgebreid.Als deze verlenging een ander segment snijdt, wordt een splitsing of snijpunt gevonden .

Rijst. 6. Herstel van het splitsingspunt.

Het snijpunt vertegenwoordigt twee splitsingspunten, daarom kunnen, om het probleem te vereenvoudigen, alleen splitsingspunten worden gezocht. Om valse positieven veroorzaakt door snijpunten te verwijderen, kunt u punten weggooien die te dicht bij een ander gevonden punt liggen.

Aanvullende analyse is nodig om de snijpunten te vinden (Fig. 7).

Rijst. 7. Classificatie van vertakkingspunten volgens het aantal snijpunten van schepen met een cirkel. (a) Bifurcatiepunt. (b) Kruispunt.

Zoals te zien in afb. 7(b), afhankelijk van de lengte van de straal, kan de cirkel met het middelpunt op het splitsingspunt de bloedvaten kruisen op drie of vier punten. Daarom is het vertakkingspunt mogelijk niet correct geclassificeerd. Om van dit probleem af te komen, is het stemsysteem getoond in Fig. acht.

Rijst. 8. Classificatieschema voor vertakkingen en snijpunten.

In dit stemsysteem wordt het vertakkingspunt geclassificeerd voor drie verschillende stralen door het aantal snijpunten van de cirkel met bloedvaten. De stralen worden gedefinieerd als: waar en nemen vaste waarden. In dit geval worden twee waarden en berekend, wat het aantal stemmen betekent voor het punt dat respectievelijk als snijpunt en als splitsingspunt moet worden geclassificeerd:

Waar en zijn binaire waarden die aangeven of het punt wordt geïdentificeerd met behulp van de straal als respectievelijk een snijpunt of een vertakkingspunt.

Als dan het punttype niet is gedefinieerd. Als de waarden van elkaar verschillen, wordt het punt bij , geclassificeerd als een snijpunt, anders als een splitsingspunt.

3.2. Een gelijkenis-transformatie vinden en de statistiek van de gelijkenis bepalen

De transformatie zelf wordt gedefinieerd als:

Waar zijn de coördinaten van het punt op de eerste afbeelding
- in de tweede afbeelding

Paren van controlepunten worden gebruikt om de gelijkenistransformatie te vinden. Punten definiëren bijvoorbeeld een vector waarbij de coördinaten van het begin van de vector zijn, de lengte van de vector en de richting van de vector. De vector voor punten wordt op dezelfde manier gedefinieerd.Een voorbeeld wordt getoond in Fig. 9.

Rijst. 9. Een voorbeeld van twee paar controlepunten.

De parameters voor gelijkenistransformatie worden gevonden uit de volgende gelijkheden:

Laat het aantal gevonden punten op de eerste afbeelding M zijn, en op de tweede N, dan is het aantal paren controlepunten op de eerste afbeelding en op de tweede. Zo krijgen we mogelijke transformaties, waaronder de juiste wordt gekozen waarbij het aantal matchingspunten het grootst is.

Aangezien de waarde van de parameter S dicht bij de eenheid ligt, kan T worden verminderd door puntenparen weg te gooien die niet voldoen aan de volgende ongelijkheid:

Waar is de minimumdrempel voor de parameter
is de maximale drempel voor de parameter
is een paar checkpoints van
is een paar checkpoints van

Na het toepassen van een van de mogelijke uitlijningsopties voor de punten, wordt de overeenkomstscore berekend:

Waar is de drempel maximale afstand tussen punten.
Voor het geval dat dan

In sommige gevallen kunnen beide punten een goede overeenkomstwaarde hebben met punt . Dit gebeurt wanneer beide dicht bij elkaar zijn. Om het meest geschikte paar te bepalen, wordt de kans op overeenkomst berekend:

Waar

Als dan

Om het aantal overeenkomende punten te vinden, wordt een matrix Q van grootte M x N geconstrueerd zodat de i-de rij en j-de kolom bevatten

Vervolgens wordt in de matrix Q gezocht naar het maximaal niet-nul element. Laat dit element zich in de i-de rij en i-de kolom bevinden, dan worden de punten en bepaald om overeen te komen, en worden de i-de rij en i-de kolom op nul gezet. Daarna wordt opnieuw naar het maximale element gezocht. Het zoeken naar dergelijke maxima wordt herhaald totdat alle elementen van de Q-matrix op nul zijn gesteld. Aan de uitgang van het algoritme krijgen we het aantal overeenkomende punten C.

De overeenkomststatistiek van twee netvliezen kan op verschillende manieren worden bepaald:

Waar is een parameter die wordt ingevoerd om de invloed van het aantal overeenkomende punten aan te passen;
f wordt gekozen door een van de volgende opties:

De statistiek wordt op twee manieren genormaliseerd:

Waar en zijn enkele constanten.

3.3. Bijkomende complicaties van het algoritme

Rijst. 10. Hoeken gevormd door vertakkingspunten als extra kenmerken.

Het is ook mogelijk om een ​​gamma-codering te gebruiken. Zoals u weet, is modulo 2-toevoeging een absoluut veilig cijfer wanneer de sleutellengte gelijk is aan de tekstlengte, en aangezien het aantal vertakkingen en snijpunten niet groter is dan ongeveer 100, maar nog steeds meer dan de lengte van gewone wachtwoorden, een combinatie van wachtwoordhashes kunnen als sleutel worden gebruikt. Dit elimineert de noodzaak om de retina-database en wachtwoord-hashes op te slaan. Het is noodzakelijk om alleen coördinaten op te slaan die zijn versleuteld met een absoluut sterk cijfer.

Conclusie

Er is ook geprobeerd een algoritme te implementeren met Harris-hoeken, maar het was niet mogelijk om bevredigende resultaten te verkrijgen. Net als in het vorige algoritme was er een probleem bij het elimineren van rotatie en verplaatsing met behulp van de fasecorrelatiemethode. Het tweede probleem houdt verband met de tekortkomingen van het Harris-hoekzoekalgoritme. Bij dezelfde drempelwaarde voor het laten vallen van punten kan het aantal gevonden punten te groot of te klein zijn.

Verdere plannen omvatten de ontwikkeling van een algoritme op basis van het zoeken naar vertakkingspunten. Het vereist veel minder rekenkracht in vergelijking met het algoritme op basis van de fasecorrelatiemethode. Daarnaast zijn er mogelijkheden om het complexer te maken om de kans dat een systeem in gevaar komt te minimaliseren.

Een andere interessante richting in verder onderzoek is de ontwikkeling van automatische systemen voor de vroege diagnose van ziekten zoals glaucoom, diabetes mellitus, atherosclerose en vele andere.

P.s. plaatsen op veler verzoek

Er wordt aangenomen dat de meest nauwkeurige vorm van menselijke identificatie een irisscan is. Volgens experts is het vele malen superieur aan het scannen van vingerafdrukken en zal het binnenkort in elke smartphone worden gebruikt. U kunt vandaag al apparaten kopen die deze functie gebruiken. In dit artikel zullen we dieper ingaan op deze technologie.

Navigatie

De irisscantechnologie wordt IRIS genoemd. Je hoeft straks geen grote sleutelhangers, plastic pasjes, werkpassen en andere voorwerpen meer mee te slepen.

De IRIS-code kan immers elk persoonlijk identificatiedocument vervangen. Volgens sommige rapporten is deze technologie superieur aan het vergelijken van vingerafdrukken en kan ze concurreren met DNA-herkenning.

Waarom biometrie gebruiken?

Veiligheid in onze tijd krijgt een speciale plaats. We hebben allemaal iets van waarde. Materiële waarden kunnen achter slot en grendel worden verborgen of in een bank worden gedeponeerd. Maar wat te doen met de informatie? Het kan ook worden verborgen onder een slot, dat kan worden geopend met een wiskundige sleutel.

Er zijn veel manieren om informatie te beschermen.

Een daarvan is een scan van de iris van het netvlies.

Als uw smartphone of tablet informatie bevat die moet worden beschermd tegen vreemden, dan is het scannen van de iris van het oog een van de manieren om dit te doen.

Met zijn hulp is het mogelijk om uw betalingen op internet, foto's uit het geheugen van de smartphone, tekstbestanden, enz.

Naast vingerafdrukken wordt tegenwoordig herkenning door andere biometrische indicatoren actief gebruikt. Bij de douane identificeert een specialist van deze dienst u bijvoorbeeld visueel met de persoon wiens foto in uw paspoort is geplakt. Hij zoekt naar overeenkomsten in de vorm van neus, wangen, voorhoofd, mond, ogen, etc.

Maar deze methode kan niet 100% garanderen dat de persoon op de foto en jij dezelfde persoon zijn.

In onze tijd, waarin met behulp van plastische chirurgie iedereen Brad Pitt en Angelina Jolie kan worden. Het uiterlijk aanpassen aan uw eigen behoeften is niet moeilijk. Maar de technologie heeft het punt nog niet bereikt om het "patroon" van het oog te veranderen.

Hoe werkt deze scanner?

De iris van menselijke ogen bepaalt niet alleen hun kleur, maar heeft ook voor elk een uniek "patroon". Met een zeer goede benadering kun je in de oogbol veel unieke lijnen zien die niet alleen voor elke persoon, maar ook voor elk oog individueel zijn. De linker "afbeelding" heeft er een, en de rechter heeft een andere.

Een andere belangrijke factor bij het kiezen van het netvlies voor het identificeren van een persoon is dat het "patroon" van dit deel van het oog in de loop van de tijd niet veel verandert.

Dat wil zeggen, het kan, net als vingerafdrukken, worden gebruikt door te controleren met eerder opgeslagen "standaarden"

Om het "patroon" van het netvlies te scannen, wordt infraroodstraling gebruikt. Hij is niet bang voor brillen en contactlenzen. Bovendien kan IR-straling in volledige duisternis worden gebruikt.

Nadat de scanner het "patroon" van het netvlies heeft gelezen, vertaalt het dit in een digitale code. Het systeem vergelijkt deze code vervolgens met de code die het in zijn geheugen heeft en ontgrendelt, in het geval van een smartphone, de inhoud van het apparaat.

Tegenwoordig zijn biometrische scanners die op sommige smartphones zijn geïnstalleerd verre van ideaal. Maar dergelijke apparaten worden voortdurend verbeterd. Er zijn al smartphones die niet alleen de iris scannen, maar het hele gezicht als geheel. Wat de veiligheid verbetert.

In de Play Market kun je vandaag een speciale retinale scanner-applicatie downloaden en installeren op je Android-smartphone. Het werkt vanuit de camera en heeft een grote fout. Daarom wordt het zelden gebruikt in moderne gadgets.

Maar voor een speciale sensor, die straks aan steeds meer toestellen wordt geleverd, zijn de vooruitzichten best groot.

Wat is er uniek aan deze technologie?

De belangrijkste functie van de iris is het samentrekken en ontspannen van de pupil. Dit spierweefsel werkt als een camerasluiter. Haar "tekening" wordt gevormd op genetisch niveau en manifesteert zich zelfs als het kind in de baarmoeder is. Maar de definitieve vorming vindt plaats twee jaar na de geboorte van het kind.

Bij mensen is het gebruikelijk om 10 oogkleuren te onderscheiden van bruin tot blauw. De kleur is afhankelijk van de hoeveelheid melanine. Hoe meer dit pigment, hoe dichter de kleur van de ogen bij bruin en hoe minder, hoe dichter bij blauw.

Hoewel er slechts 10 oogkleuren zijn, is het patroon voor elke persoon uniek. Zelfs genetische tweelingen hebben verschillende irispatronen.

Hoe werkt deze technologie?

Om dergelijk scannen op uw smartphone te kunnen gebruiken, is het noodzakelijk dat een dergelijke functie erin aanwezig is. Wanneer u de scanner voor het eerst start, moet deze de informatie lezen en het "patroon" van de iris onthouden.

Daarna controleert het programma bij elke volgende scan de digitale code van de “tekening” met die in zijn database.

En nu over de stadia van het scannen in meer detail.

Een foto maken van je oog

Om zo'n systeem te laten werken, heeft het een foto van de iris nodig. Daarom moet een persoon, voordat hij een dergelijk verificatiesysteem gebruikt, een eenmalige foto van zijn oog maken.

Het systeem maakt twee snapshots. De ene gewoon, de tweede in onzichtbaar, infrarood licht. Dit systeem is in de jaren 90 van de vorige eeuw ontwikkeld door computeringenieur John Dogmann.

Speciale software "scheidt" de iris van de pupil en de buitenranden. Daarna worden speciale cirkels en lijnen op de afbeelding gelegd, waardoor de "tekening" in sectoren wordt verdeeld.

Zo wordt de iris opgedeeld in afzonderlijke fragmenten, die vervolgens zullen worden gebruikt voor heridentificatie.

De resulterende fragmenten van de "tekening" worden omgezet in een digitale code. Om dit te doen, wordt het door een banddoorlaatfilter gestuurd. Afhankelijk van de mate van verduistering krijgen de gebieden waarden van 0 tot 1. Uit de ontvangen reeks cijfers wordt een unieke Iriscode gegenereerd.

Dankzij infrarood licht, waarvan de golflengte langer is dan de golflengte van gewoon rood licht, kan het unieke "patroon" van het oog nauwkeuriger worden herkend.

Daarna worden deze twee digitale foto's geanalyseerd. Alle onnodige details worden eruit verwijderd en unieke blijven over. Tot op heden zijn bij dergelijk scannen meer dan 240 originele kenmerken gebruikt.

Ter vergelijking: bij het scannen van een vingerafdruk vallen 5 keer minder kenmerken van huidpatronen op.

Nadat het systeem alle kenmerken van het oog heeft geanalyseerd, kent het een digitale code (IrisCode) toe aan de eigenaar van zo'n oog. Het bestaat uit 512 cijfers.

Dit nummer wordt opgeslagen in het geheugen van het apparaat dat door de eigenaar wordt gebruikt. De hele procedure zoals hierboven beschreven duurt niet langer dan een paar minuten.

Oogverificatie

IRIS-technologie

Nadat de foto's van de iris in de database van uw apparaat zijn ingevoerd, vindt het verificatieproces binnen enkele seconden plaats. Je moet naar de sensor-scanner kijken. Hij zal het oog opnieuw fotograferen en het systeem zal het omzetten in een digitale code.

Vervolgens vergelijkt het systeem de twee codes en als ze hetzelfde zijn, geeft het aan dat de verificatie is geslaagd. Komen de codes niet overeen, dan heb je niet zo'n iris, die als origineel wordt beschouwd.

Welke technologie is beter?

Ten eerste is het scannen van de schil van het oog comfortabeler dan identificatie met een vingerafdruk. Voordat u een dergelijke procedure ondergaat, is het noodzakelijk dat de vinger droog en schoon is.

Daarom kunt u in de regen of nadat u de motor van uw favoriete auto heeft uitgezocht, niet onmiddellijk identificatie door middel van vingerafdrukken doorgeven. Idealiter, als u een smartphone op een dockingstation installeert, hoeft u deze niet eens in uw handen te nemen bij het scannen van de iris.

De scanner kan zelfs op korte afstand de benodigde informatie krijgen.

Sensoren voor vingerafdrukherkenning worden al ongeveer tien jaar gebruikt in de digitale technologie. Terwijl irisherkenningssensoren op het moment van schrijven alleen in de Lumia 950 en Lumia 950 XL zijn geïnstalleerd. Maar de Galaxy Note 7 en verschillende vlaggenschepen van andere bedrijven zijn al onderweg.

Vingerafdrukken zijn een complexe, maar niet ideale, biometrische identificatiemethode. Veranderingen in het patroon van papillaire lijnen kunnen worden beïnvloed door verwondingen en sommige ziekten.

Een irisscan is een betrouwbaardere manier om een ​​persoon te identificeren. Het volstaat om een ​​foto van het oog te maken.

Voor- en nadelen van technologie

Het belangrijkste voordeel van deze technologie is nauwkeurigheid. In vergelijking met dezelfde vingerafdrukken is deze technologie betrouwbaarder. Volgens statistieken zijn 1-2 miljoen cheques verantwoordelijk voor slechts één fout.

Terwijl bij vingerafdrukherkenning elke 100 duizend keer 1 fout optreedt.

Wat betreft het nadeel van dergelijk scannen, ze omvatten de kosten van de sensoren die in deze technologie worden gebruikt. Wat natuurlijk de kosten van apparaten zal toevoegen waarop deze technologie zal worden toegepast.

Daarnaast zijn er mensen die bang zijn voor blootstelling aan infrarood aan het hoornvlies van het oog. En ook degenen die geloven dat het met behulp van dergelijke sensoren mogelijk is om zelfs vanaf een foto gegevens te scannen. Maar tot nu toe is het niemand gelukt.

Video. Microsoft Lumia 950 XL review - Windows Hello - Iris login

Iris- en retina-scanning- en herkenningstechnologieën zijn betrouwbare methoden voor biometrische identificatie. Ze hebben verschillende kenmerken die een sterke invloed hebben op hun prestaties, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden en het doel van de implementatie. Beide biometrische methoden maken gebruik van contactloze scanners, maar er zijn opmerkelijke verschillen tussen irisherkenning en retinale scanning. Een van deze verschillen is dat irisherkenning als een niet-invasieve methode wordt beschouwd, terwijl retinascanning als invasief wordt beschouwd, aangezien zichtbare lichtstralen de ogen binnenkomen tijdens het scanproces.

Deze biometrische identificatietechnologieën worden vaak verkeerd begrepen als hetzelfde, ondanks hun duidelijke verschillen. In dit artikel bespreken we de verschillen tussen deze twee technologieën die actief worden geïmplementeerd in .

retinale scan

Het netvlies van het menselijk oog is het dunste weefsel, bestaande uit zenuwcellen die zich aan de achterkant van het oog bevinden. Vanwege de complexe opstelling van de haarvaten die het netvlies van bloed voorzien, is het netvlies van elke persoon uniek. Het netwerk van bloedvaten in het netvlies is zo complex dat het zelfs tussen identieke tweelingen verschilt. Het patroon van het netvlies kan veranderen als gevolg van de ontwikkeling van ziekten zoals diabetes of glaucoom, maar in andere gevallen blijft het netvlies in de regel onveranderd vanaf de geboorte tot de dood.

Biometrische retinale scantechnologie wordt gebruikt om het unieke patroon van het menselijke netvlies weer te geven. De bloedvaten in het netvlies absorberen licht met een grotere snelheid dan de omliggende weefsels, zodat ze gemakkelijk te identificeren zijn. Scannen van het netvlies wordt uitgevoerd door een bundel infrarood licht die niet door het oog wordt waargenomen in het menselijk oog te projecteren door het oculair van de scanner. Omdat de bloedvaten in het netvlies dit licht intenser absorberen dan de rest van het oog, ontstaat er tijdens de scan een patroon, dat wordt omgezet in computercode en opgeslagen in een database. Retina-scanning heeft ook medische toepassingen. Infectieziekten zoals aids, syfilis, malaria, waterpokken, evenals erfelijke ziekten zoals leukemie, lymfoom en sikkelcelanemie tasten de ogen aan. Zwangerschap heeft ook invloed op de ogen. Daarnaast verschijnen ook voor het eerst tekenen van chronische ziekten, zoals chronisch hartfalen of atherosclerose, in de ogen.

Betekenis

Biometrische identificatiesystemen op basis van netvliesscans worden voornamelijk gebruikt in zwaarbeveiligde overheidsinstanties zoals de FBI, CIA en NASA. Een van de redenen waarom op het netvlies gebaseerde biometrische identificatieoplossingen niet op grote schaal zijn toegepast, is hun hoge kosten.

Irisherkenning

De menselijke iris is een dunne, cirkelvormige structuur in het oog die verantwoordelijk is voor het regelen van de grootte en diameter van de pupillen en dus de hoeveelheid licht die het netvlies bereikt. "Oogkleur" is de kleur van de iris van het oog.

Irisherkenning is een geautomatiseerde biometrische identificatiemethode die wiskundige methoden gebruikt om het unieke irispatroon van een persoon te herkennen.

In tegenstelling tot retina-scanning maakt irisherkenning gebruik van subtiele om beelden van de complexe structuur van de iris vast te leggen. Honderden miljoenen mensen in landen over de hele wereld zijn al ingeschreven in irisherkenningssystemen voor veiligheid en gemak.

Betekenis

Het gebruik van biometrische irisherkenningstechnologie voor patiëntidentificatie in de gezondheidszorg groeit snel - na toepassingen in grenscontrole, toegangscontrolesystemen en. Met een combinatie van betrouwbaarheid, nauwkeurigheid, snelheid en relatief lage kosten (plus het feit dat de technologie contactloos en niet-invasief is), wint irisherkenningstechnologie aan populariteit als oplossing voor persoonlijke identificatie in een breed scala van industrieën. Een ander voordeel van de iris voor identificatiedoeleinden is de onveranderlijkheid van de structuur gedurende tientallen jaren na de eerste registratie.

Conclusie

Laten we tot slot eens kijken naar de verschillen tussen irisherkenning en retinale scantechnologieën:

• De nauwkeurigheid van de retinale scan kan afhankelijk zijn van de ziekte; de structuur van de iris is stabieler.
• Irisherkenning is vergelijkbaar met fotografie en kan op afstand worden gedaan; tegelijkertijd vereist het scannen van het netvlies een zeer dichte benadering van het oog tot het oculair.
• Irisherkenning heeft meer commerciële acceptatie gekregen dan retinale scanning.
• Hoewel beide technologieën contactloos zijn, wordt het scannen van het netvlies beschouwd als een invasieve technologie omdat het zichtbare lichtstralen inhoudt die het oog binnenkomen, terwijl irisherkenning niet-invasief is.

Het is belangrijk om de verschillen tussen netvliesscanning en irisherkenning te begrijpen als u van plan bent te investeren in biometrie en een hoog rendement op uw investering verwacht. We hopen dat we de verschillen tussen deze twee moderne duidelijk hebben kunnen aangeven.

Bron blog.m2sys.com. Het artikel is vertaald doorsitebeheerderElena Ponomarenko

Biometrische authenticatiesystemen- authenticatiesystemen die hun biometrische gegevens gebruiken om de identiteit van personen te verifiëren.

Biometrische authenticatie- het proces van het bewijzen en verifiëren van de authenticiteit van de door de gebruiker opgegeven naam, door de presentatie door de gebruiker van zijn biometrische afbeelding en door deze afbeelding te converteren in overeenstemming met een vooraf bepaald authenticatieprotocol.

Deze systemen moeten niet worden verward met biometrische identificatiesystemen, zoals gezichtsherkenningssystemen voor bestuurders en biometrische tijdregistratiesystemen. Biometrische authenticatiesystemen werken op een actieve in plaats van een passieve manier, en er is bijna altijd sprake van autorisatie. Hoewel deze systemen niet identiek zijn aan autorisatiesystemen, worden ze vaak in combinatie gebruikt (bijvoorbeeld in deursloten met vingerafdruk).

Encyclopedisch YouTube

Verificatiemethoden

Verschillende systemen voor gecontroleerde toegang kunnen worden onderverdeeld in drie groepen, afhankelijk van wat een persoon aan het systeem gaat presenteren:

1) Wachtwoordbeveiliging. De gebruiker verstrekt geheime gegevens (bijvoorbeeld een pincode of wachtwoord).

1. Universaliteit: Deze functie zou zonder uitzondering bij alle mensen aanwezig moeten zijn.

2. uniciteit: Biometrie ontkent het bestaan ​​van twee mensen met dezelfde fysieke en gedragsparameters.

3. Vasthoudendheid: correcte authenticatie vereist volharding in de tijd.

4. Meetbaarheid: specialisten zouden de eigenschap met een of ander apparaat moeten kunnen meten voor verdere invoer in de database.

5. Aanvaardbaarheid: de samenleving mag niet tegen het verzamelen en meten van een biometrische parameter zijn.

Statische methoden

Vingerafdrukverificatie

Vingerafdrukidentificatie is de meest gebruikte technologie voor biometrische gebruikersauthenticatie. De methode maakt gebruik van het unieke patroon van papillaire patronen op de vingers van mensen. De met de scanner verkregen afdruk wordt omgezet in een digitale code en vervolgens vergeleken met eerder ingevoerde standaardsets. De voordelen van het gebruik van vingerafdrukverificatie zijn gebruiksgemak, gemak en betrouwbaarheid. Door de veelzijdigheid van deze technologie kan deze in elk gebied worden gebruikt en voor het oplossen van een groot aantal taken waarbij een betrouwbare en redelijk nauwkeurige gebruikersidentificatie vereist is.

Er worden speciale scanners gebruikt om informatie over vingerafdrukken te verkrijgen. Om een ​​duidelijke elektronische weergave van vingerafdrukken te verkrijgen, worden nogal specifieke methoden gebruikt, aangezien de vingerafdruk te klein is en het erg moeilijk is om goed gedefinieerde papillaire patronen te verkrijgen.

Drie hoofdtypen vingerafdrukscanners worden vaak gebruikt: capacitief, rollend, optisch. De meest voorkomende en meest gebruikte zijn optische scanners, maar ze hebben één ernstig nadeel. Optische scanners zijn niet bestand tegen dummies en dode vingers, waardoor ze niet zo effectief zijn als andere soorten scanners. In sommige bronnen worden vingerafdrukscanners ook verdeeld in 3 klassen op basis van hun fysieke principes: optisch, silicium, ultrasoon [ ] [ ] .

Iris-authenticatie

Deze biometrische imaakt gebruik van het unieke karakter van de tekens en kenmerken van de iris van het menselijk oog. De iris is een dun beweegbaar diafragma van het oog bij gewervelde dieren met een gat (pupil) in het midden; gelegen achter het hoornvlies, tussen de voorste en achterste kamers van het oog, voor de lens. De iris wordt al vóór de geboorte van een persoon gevormd en verandert niet gedurende het hele leven. De textuur van de iris lijkt op een netwerk met een groot aantal omringende cirkels en patronen die door een computer kunnen worden gemeten, het patroon van de iris is zeer complex, hierdoor kunt u ongeveer 200 punten selecteren, die een hoge mate van authenticatie bieden betrouwbaarheid. Ter vergelijking: de beste vgebruiken 60-70 dots.

Irisherkenningstechnologie is ontwikkeld om de opdringerigheid van retinale scans die infrarood of fel licht gebruiken te elimineren. Wetenschappers hebben ook een aantal onderzoeken uitgevoerd waaruit bleek dat het menselijk netvlies in de loop van de tijd kan veranderen, terwijl de iris van het oog onveranderd blijft. En het belangrijkste is dat het onmogelijk is om twee absoluut identieke patronen van de iris te vinden, zelfs niet bij een tweeling. Om een ​​individuele opname van de iris te krijgen, maakt een zwart-witcamera 30 opnames per seconde. Een subtiel licht verlicht de iris, waardoor de camcorder scherp kan stellen op de iris. Een van de records wordt vervolgens gedigitaliseerd en opgeslagen in de database van geregistreerde gebruikers. De hele procedure duurt enkele seconden en kan volledig geautomatiseerd worden met stembegeleiding en autofocus. De camera kan worden geïnstalleerd op een afstand van 10 cm tot 1 meter, afhankelijk van de scanapparatuur. De term 'scannen' kan misleidend zijn, omdat het proces van het verkrijgen van een afbeelding niet scannen is, maar gewoon fotograferen. Het resulterende irisbeeld wordt vervolgens omgezet in een vereenvoudigde vorm, vastgelegd en opgeslagen voor latere vergelijking. Brillen en contactlenzen, zelfs gekleurde, hebben geen invloed op de kwaliteit van authenticatie. [ ] [ ] .

De kosten zijn altijd de grootste belemmering geweest voor de acceptatie van technologie, maar nu worden irisidentificatiesystemen voor verschillende bedrijven betaalbaarder. Voorstanders van de technologie zeggen dat irisherkenning zeer binnenkort een algemene identificatietechnologie zal worden op verschillende gebieden.

Retinale authenticatie

Handgeometrie-authenticatie

Deze biometrische methode gebruikt de vorm van een hand om een ​​persoon te authenticeren. Omdat de individuele parameters van de vorm van de hand niet uniek zijn, moeten verschillende kenmerken worden gebruikt. Dergelijke parameters van de hand worden gescand als de rondingen van de vingers, hun lengte en dikte, de breedte en dikte van de achterkant van de hand, de afstand tussen de gewrichten en de botstructuur. Ook bevat de geometrie van de hand kleine details (bijvoorbeeld rimpels op de huid). Hoewel de structuur van de gewrichten en botten relatief constante kenmerken zijn, kan zwelling van het weefsel of blauwe plekken van de hand de oorspronkelijke structuur vervormen. Technologisch probleem: Zelfs zonder rekening te houden met de mogelijkheid van amputatie, kan een ziekte die "artritis" wordt genoemd, het gebruik van scanners enorm verstoren.

Met behulp van een scanner, die bestaat uit een camera en oplichtende diodes (bij het scannen van een hand gaan de diodes om de beurt aan, hierdoor kun je verschillende projecties van de hand krijgen), dan wordt een driedimensionaal beeld van de hand gebouwd. De betrouwbaarheid van handgeometrie-authenticatie is vergelijkbaar met vingerafdrukauthenticatie.

Handgeometrie-authenticatiesystemen zijn wijdverbreid, wat een bewijs is van hun gebruiksvriendelijkheid. Deze optie is om een ​​aantal redenen aantrekkelijk. De procedure voor het verkrijgen van een monster is vrij eenvoudig en stelt geen hoge eisen aan het beeld. De grootte van de resulterende sjabloon is erg klein, een paar bytes. Het authenticatieproces wordt niet beïnvloed door temperatuur, vochtigheid of vervuiling. De berekeningen die worden gemaakt bij vergelijking met de standaard zijn zeer eenvoudig en kunnen eenvoudig worden geautomatiseerd.

Authenticatiesystemen op basis van de geometrie van de hand werden begin jaren 70 in de wereld gebruikt. [ ] [ ]

Gezichtsgeometrie-authenticatie

Biometrische authenticatie van een persoon door gezichtsgeometrie is een vrij gebruikelijke methode van identificatie en authenticatie. De technische implementatie is een complex wiskundig probleem. Het veelvuldig gebruik van multimediatechnologieën, waarmee je op stations, luchthavens, pleinen, straten, wegen en andere drukke plaatsen voldoende videocamera's kunt zien, is bepalend geworden voor de ontwikkeling van deze richting. Om een ​​driedimensionaal model van een menselijk gezicht te bouwen, worden de contouren van de ogen, wenkbrauwen, lippen, neus en andere verschillende elementen van het gezicht geselecteerd, vervolgens wordt de afstand ertussen berekend en wordt een driedimensionaal model gebouwd het gebruiken. Er zijn tussen de 12 en 40 karakteristieke elementen nodig om een ​​uniek sjabloon te definiëren dat overeenkomt met een bepaalde persoon. De sjabloon moet rekening houden met veel variaties van het beeld in het geval van gezichtsrotatie, kanteling, veranderingen in verlichting, veranderingen in expressie. Het bereik van dergelijke opties varieert afhankelijk van het doel van het gebruik van deze methode (voor identificatie, authenticatie, zoeken op afstand over grote gebieden, enz.). Sommige algoritmen maken het mogelijk om te compenseren voor het feit dat een persoon een bril, een hoed, een snor en een baard heeft. [ ] [ ]

Gezichtsthermogram authenticatie

De methode is gebaseerd op onderzoeken die hebben aangetoond dat het thermogram van het gezicht voor elke persoon uniek is. Het thermogram wordt verkregen met behulp van infraroodcamera's. In tegenstelling tot authenticatie van gezichtsgeometrie, maakt deze methode onderscheid tussen tweelingen. Het gebruik van speciale maskers, plastische chirurgie, veroudering van het menselijk lichaam, lichaamstemperatuur, afkoeling van de huid van het gezicht bij ijzig weer hebben geen invloed op de nauwkeurigheid van het thermogram. Vanwege de lage kwaliteit van authenticatie wordt de methode momenteel niet veel gebruikt.

Dynamische methoden

Spraakverificatie

Biometrische stemauthenticatiemethode wordt gekenmerkt door gebruiksgemak. Deze methode vereist geen dure apparatuur, een microfoon en een geluidskaart zijn voldoende. Momenteel ontwikkelt deze technologie zich snel, aangezien deze authenticatiemethode veel wordt gebruikt in moderne zakencentra. Er zijn nogal wat manieren om met uw stem een ​​sjabloon te bouwen. Meestal zijn dit verschillende combinaties van frequentie en statistische kenmerken van de stem. Parameters zoals modulatie, intonatie, toonhoogte, enz. kunnen worden overwogen.

Het belangrijkste en bepalende nadeel van de stemauthenticatiemethode is de lage nauwkeurigheid van de methode. Een persoon met een verkoudheid wordt bijvoorbeeld mogelijk niet herkend door het systeem. Een belangrijk probleem is de diversiteit aan manifestaties van de stem van één persoon: de stem kan veranderen afhankelijk van de gezondheidstoestand, leeftijd, stemming, enz. Deze diversiteit levert ernstige problemen op bij het isoleren van de onderscheidende eigenschappen van de stem van een persoon. Bovendien is het rekening houden met de ruiscomponent een ander belangrijk en onopgelost probleem bij het praktische gebruik van stemauthenticatie. Aangezien de kans op fouten van de tweede soort bij het gebruik van deze methode groot is (in de orde van één procent), wordt spraakauthenticatie gebruikt om de toegang te controleren in middelzware beveiligde ruimten, zoals computerlabs, laboratoria van productiebedrijven, enz.