Biometria (cz. 1) - Wstęp

Pewnie zastanawiacie się czym jest biometria? Jest to nauka poświęcona unikalnym cechom fizycznym osobników (np. siatkówka, odciski palców) i zachowaniem (np. sposób chodzenia). Obecnie głównym jej celem jest budowanie systemów będących wstanie zidentyfikować danego osobnika. Specjalnie użyłem pojęcia osobnika a nie człowieka, gdyż nie mówimy tylko i wyłącznie o unikalności cech ludzkich, ale również zwierzęcych (np. odcisk nosa krowy).

W przypadku ludzi wyróżniamy następujące cechy fizyczne, które mogą (są) wykorzystywane w analizie obrazów pod kątem identyfikacji i/lub autoryzacji:

• odciski palców
• układ żył krwionośnych
• tęczówka
• siatkówka
• geometria twarzy (dlatego w paszportach mamy zdjęcia "en face")

"Stare, dobre" odciski palców mają kilka wad, które powodują, że nie nadają się do ochrony krytycznych danych - ok 5% populacji ich nie posiada (choroby skórne, wady genetyczne, powikłania po leczeniu np. raka), zostawiamy je wszędzie a dodatkowo łatwo je skopiować. Zaletą natomiast jest niski koszt sprzętu oraz bardzo duża ilość metod i badań jakie przez lata przeprowadzono.

Jako, że najlepiej miałem okazję zapoznać się z układem żył krwionośnych, opis wad i zalet tutaj pominę. Poświęcę temu zagadnieniu kilka osobnych postów.

Tęczówka jest dość łatwa do pobrania. Jej wadą jest fakt, że obecnie każdy może nam zrobić zdjęcie w wysokiej rozdzielczości i wykorzystać taki obraz do wytworzenia sztucznej tęczówki (szkła kontaktowego ze wzorem). Metoda ta jest mało popularna również przez problemy z analizą obrazu - wydobycie wzorca i porównanie jest bardzo złożone.

Siatkówki w porównaniu do tęczówki nie jesteśmy wstanie tak łatwo podrobić, ani tym bardziej pobrać jej obrazu. Jest to dość czasochłonny proces, a ponadto nieprzyjemny. Sam sprzęt jest również kosztowny, ze względu, że musimy "zobaczyć" dno oka.

Identyfikacja na podstawie geometrii twarzy jest jedną z najszerzej stosowanych metod. Umożliwia bardzo szybkie i dokładne zidentyfikowanie człowieka. Podstawowymi trudnościami w takich systemach są: kolor skóry, obecność okularów bądź zarostu. Dodatkową wadą w przypadku niezależnych systemów (bez nadzoru człowieka) jest konieczność stosowania dodatkowych metod mających na celu zapewnienie czy to co "widzi" kamera jest twarzą człowieka czy tylko jej zdjęciem.

W swoich postach ograniczę się wyłącznie do biometrii ludzi, gdyż nad nią pracowałem ponad rok. Moja praca była skupiona wokół układu żył krwionośnych jako unikalnym kluczu dostępu. W kolejnych postach z serii wyjaśnię podstawy naukowe, dlaczego można go stosować, jak zbudować urządzenie do akwizycji i jak przetwarzać takie obrazy.

Jeżeli ktokolwiek z Was, drodzy czytelnicy ma pytania lub wątpliwości bądź nie zgadza się, z którąś tez, to zostawcie informacje w komentarzach do artykułu.