Fizjologiczne modalności

Jak pokazano wcześniej, fizjologiczne modalności opierają się na bezpośrednim pomiarze części ludzkiego ciała, takich jak tęczówka, odcisk palca, kształt i położenie palców itp.

Istnieją pewne cechy fizyczne, które pozostają niezmienione przez całe życie człowieka. Mogą być doskonałym źródłem informacji o identyfikacji osoby.

System rozpoznawania odcisków palców

Jest to najbardziej znane i używane rozwiązanie biometryczne do uwierzytelniania osób w systemach biometrycznych. Powody, dla których jest tak popularne, to dziesięć dostępnych źródeł danych biometrycznych i łatwość pozyskania.

Każda osoba ma unikalny odcisk palca, na który składają się wypukłości, rowki i kierunek linii. Istnieją trzy podstawowe wzory wypukłości, a mianowicie:arch, loop, i whorl. O wyjątkowości odcisku palca decydują również te cechyminutiae features takie jak rozwidlenia i plamy (zakończenia kalenicy).

Odcisk palca to jedna z najstarszych i najpopularniejszych technik rozpoznawania. Istnieją trzy rodzaje technik dopasowywania odcisków palców -

Minutiae Based Techniques- W tych drobiazgach punkty są wyszukiwane, a następnie odwzorowywane na ich względne położenie na palcu. Występują pewne trudności, na przykład jeśli obraz jest niskiej jakości, wówczas trudno jest znaleźć prawidłowe punkty drobiazgów. Inną trudnością jest uwzględnienie lokalnego położenia grzbietów i bruzd; nie globalne.
Correlation Based Method- Wykorzystuje bogatsze informacje w skali szarości. Dzięki możliwości pracy z danymi o złej jakości rozwiązuje problemy związane z metodą opartą na szczegółach. Ale ma pewne własne problemy, takie jak lokalizacja punktów.
Pattern Based (Image Based) Matching - Algorytmy oparte na wzorcach porównują podstawowe wzorce odcisków palców (łuk, wir i pętla) między przechowywanym szablonem a kandydującym odciskiem palca.

Zalety systemu rozpoznawania palców

To najbardziej współczesna metoda.
Jest to najbardziej ekonomiczna metoda.
Jest wysoce niezawodny i bezpieczny.
Działa na małym rozmiarze szablonu, co przyspiesza proces weryfikacji.
Zajmuje mniej miejsca w pamięci.

Wady systemu rozpoznawania palców

Blizny, skaleczenia lub brak palca mogą utrudniać rozpoznanie.
Systemy można oszukać używając sztucznego palca wykonanego z wosku.
Polega na fizycznym kontakcie z systemem.
Pozostawiają wzór palca za sobą w momencie wprowadzania próbki.

Zastosowania systemu rozpoznawania palców

Weryfikacja autentyczności prawa jazdy.
Sprawdzenie ważności prawa jazdy.
Kontrola graniczna / wydawanie wiz.
Kontrola dostępu w organizacjach.

System rozpoznawania twarzy

Rozpoznawanie twarzy polega na określeniu kształtu i wielkości szczęki, podbródka, kształtu i położenia oczu, brwi, nosa, ust i kości policzkowych. Skanery twarzy 2D odczytują geometrię twarzy i zapisują ją na siatce. Geometria twarzy jest przenoszona do bazy danych w postaci punktów. Algorytmy porównawcze wykonują dopasowywanie twarzy i podają wyniki. Rozpoznawanie twarzy odbywa się w następujący sposób -

Facial Metrics - W tym typie mierzone są odległości między źrenicami lub od nosa do wargi lub brody.
Eigen faces - Jest to proces analizy ogólnego obrazu twarzy jako ważonej kombinacji kilku twarzy.
Skin Texture Analysis - Lokalizowane są unikalne linie, wzory i plamy widoczne na skórze osoby.

Zalety systemu rozpoznawania twarzy

Oferuje łatwe przechowywanie szablonów w bazie danych.
Zmniejsza złożoność statystyczną rozpoznawania obrazu twarzy.
Nie wymaga fizycznego kontaktu z systemem.

Wady systemu rozpoznawania twarzy

Cechy twarzy zmieniają się w czasie.
Wyjątkowość nie jest gwarantowana, na przykład w przypadku identycznych bliźniaków.
Jeśli twarz kandydata ma inny wyraz, taki jak lekki uśmiech, może to wpłynąć na wynik.
Wymaga odpowiedniego oświetlenia, aby uzyskać prawidłowe dane wejściowe.

Zastosowania systemu rozpoznawania twarzy

Ogólna weryfikacja tożsamości.
Weryfikacja kontroli dostępu.
Interakcja człowiek-komputer.
Identyfikacja karna.
Surveillance.

System rozpoznawania tęczówki

Rozpoznawanie tęczówki działa na podstawie wzoru tęczówki oka ludzkiego. Tęczówka to pigmentowana tkanka elastyczna z regulowanym okrągłym otworem pośrodku. Kontroluje średnicę źrenicy. U dorosłych ludzi tekstura tęczówki jest stabilna przez całe życie. Wzory tęczówki lewego i prawego oka są różne. Wzory i kolory tęczówki zmieniają się w zależności od osoby.

Polega ona na zrobieniu zdjęcia tęczówki odpowiednim aparatem, zapisaniu go i porównaniu tego samego z oczami kandydatów za pomocą algorytmów matematycznych.

Zalety systemu rozpoznawania tęczówki

Jest bardzo dokładny, ponieważ szansa dopasowania dwóch tęczówek wynosi 1 na 10 miliardów ludzi.
Jest wysoce skalowalny, ponieważ wzór tęczówki pozostaje taki sam przez całe życie człowieka.
Kandydat nie musi zdejmować okularów ani soczewek kontaktowych; nie utrudniają dokładności systemu.
Nie wymaga fizycznego kontaktu z systemem.
Zapewnia natychmiastową weryfikację (od 2 do 5 sekund) ze względu na mały rozmiar szablonu.

Wady systemu rozpoznawania tęczówki

Skanery tęczówki są drogie.
Obrazy wysokiej jakości mogą zmylić skaner.
Aby przeprowadzić dokładne skanowanie, osoba musi trzymać głowę nieruchomo.

Zastosowania systemu rozpoznawania tęczówki

Dowody bezpieczeństwa narodowego i dowody tożsamości, takie jak karta Adhaar w Indiach.
Google wykorzystuje rozpoznawanie tęczówki do uzyskiwania dostępu do swoich centrów danych.

System rozpoznawania geometrii dłoni

Obejmuje pomiar długości i szerokości dłoni, powierzchni, długości i położenia palców oraz ogólnej struktury kości dłoni. Ręka osoby jest wyjątkowa i może służyć do identyfikacji osoby spośród innych. Istnieją dwa systemy geometrii dłoni -

Contact Based- dłoń kładzie się na powierzchni skanera. To miejsce jest pozycjonowane przez pięć szpilek, które prowadzą rękę kandydata do prawidłowego ustawienia dla aparatu.
Contact Less - W tym podejściu do akwizycji obrazu dłoni nie są potrzebne szpilki ani platforma.

Zalety systemu rozpoznawania geometrii dłoni

Jest wytrzymały i przyjazny dla użytkownika.
Zmiany wilgotności lub tekstury skóry nie wpływają na wynik.

Wady systemu rozpoznawania geometrii dłoni

Ponieważ geometria dłoni nie jest wyjątkowa, nie jest zbyt niezawodna.
Jest skuteczny w przypadku dorosłych, a nie dorastających dzieci.
Jeśli ręka kandydata ma biżuterię, gips lub zapalenie stawów, prawdopodobnie spowoduje to problem.

Zastosowania systemu rozpoznawania geometrii dłoni

Elektrownie jądrowe i wojsko wykorzystują system rozpoznawania geometrii dłoni do kontroli dostępu.

System skanowania siatkówki

Siatkówka to warstwa wyściółki z tyłu gałki ocznej, która pokrywa 65% wewnętrznej powierzchni gałki ocznej. Zawieraphotosensitivekomórki. Siatkówka każdej osoby jest wyjątkowa ze względu na złożoną sieć naczyń krwionośnych dostarczających krew.

Jest to wiarygodna biometria, ponieważ wzorzec siatkówki pozostaje niezmieniony przez całe życie osoby, z wyjątkiem wzorców osób z cukrzycą, jaskrą lub niektórymi zaburzeniami zwyrodnieniowymi.

W procesie skanowania siatkówki osoba jest proszona o zdjęcie soczewek lub okularów. Wiązka światła podczerwonego o niskiej intensywności jest rzucana do oka osoby na 10 do 15 sekund. To światło podczerwone jest absorbowane przez naczynia krwionośne, tworząc wzór naczyń krwionośnych podczas skanowania. Ten wzorzec jest następnie digitalizowany i przechowywany w bazie danych.

Zalety systemu skanowania siatkówki

Nie można go sfałszować.
Jest wysoce niezawodny, ponieważ poziom błędu wynosi 1 z próbek crore (co stanowi prawie 0%).

Wady systemu skanowania siatkówki

Nie jest zbyt przyjazny dla użytkownika, ponieważ użytkownik musi zachować stabilność, która może powodować dyskomfort.
Zwykle ujawnia pewne złe warunki zdrowotne, takie jak nadciśnienie lub cukrzyca, co powoduje problemy z prywatnością.
Dokładność wyników jest podatna na choroby takie jak zaćma, jaskra, cukrzyca itp.

Zastosowania systemu skanowania siatkówki

Jest praktykowany przez niektóre organy rządowe, takie jak CID, FBI itp.
Oprócz zastosowań zabezpieczających służy również do diagnostyki okulistycznej.

System rozpoznawania DNA

Deoxyribo Neuclic Acid (DNA) to materiał genetyczny występujący u ludzi. Każdy człowiek, z wyjątkiem bliźniaków jednojajowych, można jednoznacznie zidentyfikować na podstawie cech znajdujących się w jego DNA, które znajduje się w jądrze komórki. Istnieje wiele źródeł, z których można pobrać wzorce DNA, takie jak krew, ślina, paznokcie, włosy itp.

W komórkach DNA jest zorganizowane w długą strukturę podwójnej helisy zwaną chromosomes. U ludzi istnieją 23 pary chromosomów. Spośród 46 wszystkich chromosomów potomstwo dziedziczy 23 chromosomy od każdego biologicznego rodzica. 99,7% DNA potomstwa jest dzielone z rodzicami. Pozostałe 0,3% DNA zawiera powtarzalne kodowanie unikalne dla danej osoby.

Podstawowymi etapami profilowania DNA są -

1. Oddzielenie DNA od próbki pobranej z krwi, śliny, włosów, nasienia lub tkanki.
2. Rozdzielenie próbki DNA na krótsze segmenty.
3. Organizowanie segmentów DNA według wielkości.
4. Porównanie segmentów DNA z różnych próbek.

Im bardziej szczegółowa jest próbka, tym dokładniejsze jest porównanie, a tym samym identyfikacja osoby.

Biometria DNA różni się od wszystkich innych w następujący sposób -

Potrzebuje namacalnej fizycznej próbki zamiast obrazu.
Dopasowanie DNA odbywa się na próbkach fizycznych. Nie ma możliwości wyodrębniania funkcji ani zapisywania szablonów.