Multimodalne systemy biometryczne

Wszystkie systemy biometryczne, o których mówiliśmy do tej pory, były jednomodalne i do uwierzytelnienia pobierały informacje z jednego źródła. Jak sama nazwa wskazuje, multimodalne systemy biometryczne działają na zasadzie przyjmowania informacji z dwóch lub więcej danych biometrycznych.

Multimodalny system biometryczny zwiększa zakres i różnorodność informacji wejściowych, które system pobiera od użytkowników w celu uwierzytelnienia.

Dlaczego wymagana jest biometria multimodalna?

Systemy unimodalne borykają się z różnymi wyzwaniami, takimi jak brak tajności, nieuniwersalność próbek, zakres komfortu i swobody użytkownika podczas pracy z systemem, spoofing ataki na przechowywane dane itp.

Niektóre z tych wyzwań można rozwiązać, stosując multimodalny system biometryczny.

Istnieje kilka innych powodów tego wymogu, takich jak:

Dostępność wielu cech sprawia, że system multimodalny jest bardziej niezawodny.
Multimodalny system biometryczny zwiększa bezpieczeństwo i poufność danych użytkownika.
Multimodalny system biometryczny przeprowadza strategie syntezy w celu połączenia decyzji z każdego podsystemu, a następnie dochodzi do wniosków. To sprawia, że system multimodalny jest dokładniejszy.
Jeśli którykolwiek z identyfikatorów nie działa ze znanych lub nieznanych przyczyn, system nadal może zapewnić bezpieczeństwo, wykorzystując inny identyfikator.
Systemy multimodalne mogą dostarczać wiedzy na temat „żywotności” wprowadzanej próbki poprzez zastosowanie technik wykrywania żywotności. Dzięki temu są w stanie wykrywać i radzić sobie z fałszowaniem.

Działanie multimodalnego systemu biometrycznego

Multimodalny system biometryczny ma wszystkie konwencjonalne moduły, które posiada system jednomodalny -

Moduł przechwytujący
Moduł ekstrakcji funkcji
Moduł porównawczy
Moduł podejmowania decyzji

Ponadto posiada technikę fuzji do integracji informacji z dwóch różnych systemów uwierzytelniania. Fuzję można przeprowadzić na dowolnym z następujących poziomów -

Podczas ekstrakcji cech.
Podczas porównania żywych próbek z przechowywanymi szablonami biometrycznymi.
Podczas podejmowania decyzji.

Multimodalne systemy biometryczne, które integrują lub łączą informacje na początkowym etapie, są uważane za bardziej skuteczne niż systemy, które integrują informacje na późniejszych etapach. Oczywistym powodem jest to, że wczesny etap zawiera dokładniejsze informacje niż pasujące wyniki modułów porównawczych.

Scenariusze fuzji w multimodalnym systemie biometrycznym

W multimodalnym systemie biometrycznym może występować różnorodność pod względem wielu cech i komponentów. Mogą być następujące -

Pojedyncza cecha biometryczna, wiele czujników.
Pojedyncza cecha biometryczna, wiele klasyfikatorów (np. Dopasowywanie oparte na minucji i dopasowywanie na podstawie tekstury).
Pojedyncza cecha biometryczna, wiele jednostek (powiedzmy, wiele palców).
Wiele cech biometrycznych osoby (powiedzmy, tęczówka, odcisk palca itp.).

Te cechy są następnie wykorzystywane w celu potwierdzenia tożsamości użytkownika.

Problemy projektowe z multimodalnymi systemami biometrycznymi

Podczas projektowania multimodalnego systemu biometrycznego należy wziąć pod uwagę wiele czynników -

Poziom bezpieczeństwa, który musisz wprowadzić.
Liczba użytkowników, którzy będą korzystać z systemu.
Rodzaje cech biometrycznych, które musisz zdobyć.
Liczba cech biometrycznych użytkowników.
Poziom, na którym wiele cech biometrycznych wymaga integracji.
Technika, którą należy zastosować w celu zintegrowania informacji.
Kompromis między kosztami rozwoju a wydajnością systemu.