Rozpoznawanie tęczówki oka
W systemach biometrycznych jednym z kluczowym problemów jest zapewnienie unikalności odpowiedniej cechy. Problemem nie jest więc np. zbadanie wymiarów dłoni, ale przeprowadzenie badań stwierdzających jakie cechy dłoni i w jakiej kombinacji są odpowiednio unikalne. Z prowadzonych badań płynie jeden wniosek: jednym z najbardziej unikalnych identyfikatorów jest tęczówka oka.
Tęczówka oka kształtuje się w ciągu 2 pierwszych lat naszego życia i nie zmienia się aż do śmierci. Ulega zniszczeniu natomiast w bardzo krótkim czasie po śmierci, maksymalnie 5 sekund po zgodnie. Co ważne: powyższe informacje dotyczą charakterystycznych (identyfikujących) cech tęczówki. Są one niezmienne (poza mechanicznym uszkodzeniem i przypadkiem raka nie zanotowano odstępstw od tej reguły). Co zaś najważniejsze: punktów charakterystycznych jest aż 266. Jest to parokrotnie więcej niż punktów charakterystycznych odcisku palca. Możliwa jest więc ogromna ilość kombinacji i, przyznać trzeba, natura korzysta z tego bardzo skwapliwie. Wystarczy powiedzieć, że nawet u jednej i tej samej osoby tęczówka lewego różni się od tęczówki prawego oka. Tęczówka jest inna nawet u bliźniąt jednojajowych!
Obecne systemy rozpoznawania tęczówki najpierw robią ogólne "rozpoznanie" zarysów twarzy w celu znalezienia oczu. Następnie specjalna kamera wykonuje zdjęcie tęczówki o bardzo wysokiej rozdzielczości. Systemy radzą już sobie z przypadkowymi i celowymi ruchami głowy, mrugnięciem czy przymknięciem powieki. Nie stanowią problemu okulary czy szkła kontaktowe. Następnie system ze zrobionego zdjęcia przygotowuje kod zawierający skrócony opis punktów charakterystycznych.
W systemach zaawansowanych taki kod jest następnie szyfrowany (z zastosowaniem szyfrów jednokierunkowych) i porównywany z zaszyfrowanym kodem oryginału - zapisanym w bazie danych. W tego typu systemach nawet po wykradzeniu zaszyfrowanego kodu nie jest możliwe odtworzenie na jego podstawie zarysu tęczówki. Istniejące rozwiązania zapewniają poziom błędów rzędu 10 -10 a nawet 10-20. Nic więc dziwnego, że tego typu systemy zdobywają rosnącą popularność w szczególnie wymagających instalacjach.
Oczy mówią prawdę
Tęczówka każdego oka jest absolutnie wyjątkowa. W całej populacji ludzkiej nie ma dwóch tęczówek, których szczegółowy opis matematyczny byłby identyczny, nawet w przypadku identycznych (jednojajowych) bliźniąt i trojaczków. Przed środowiskiem zewnętrznym tęczówkę chroni rogówka i ciałko szkliste. W odróżnieniu od siatkówki, tęczówka jest wyraźnie widoczna z pewnej odległości. Rejestrowanie obrazów w celu rozpoznania i zaakceptowania określonej osoby jest łatwe w realizacji i nieinwazyjne. Żadna inna technologia biometryczna nie może równać się z matematyczną pewnością i nieinwazyjnym działaniem metody rozpoznawania tęczówki.
Proces rozpoznawania tęczówki
Przypadkowe wzory tęczówki stanowią odpowiednik skomplikowanego "ludzkiego kodu paskowego", zbudowany z poplątanej siateczki tkanki łącznej oraz innych, widzialnych elementów. Olbrzymia różnorodność obrazów tęczówki, jej stabilność w okresie życia człowieka oraz odporność na zmiany spowodowane wykonywaną pracą lub innymi czynnikami, to istotne zalety z punktu widzenia zautomatyzowanych pomiarów biometrycznych. Proces rozpoznawania tęczówki rozpoczyna się od uchwycenia jej obrazu za pomocą urządzeń wideo, lokalizujących oko i tęczówkę. Następnie określone zostają granice źrenicy i zewnętrzna granica tęczówki, eliminuje się wpływ przymykania powiek i odbić światła oraz ustala jakość obrazu do dalszego przetwarzania. Wzór tęczówki jest przetwarzany i zakodowany w postaci rekordu IrisCodeT, który jest następnie przechowywany i używany do rozpoznawania przy każdej transakcji, podczas której żywa tęczówka jest przedstawiana do porównania. System z łatwością radzi sobie z okularami i soczewkami kontaktowymi. Identyfikacja trwa zwykle około dwóch sekund. Ważnym wyróżnikiem technologii rozpoznawania tęczówki jest możliwość pełnego przeszukania bazy danych, bez żadnych ograniczeń liczby zawartych w niej rekordów IrisCodeT.
Najlepsza metoda identyfikacji
Matematyczno-naukowe podstawy procesu rozpoznawania tęczówki Iridian w jasny sposób dowodzą, że jest to najlepsza technika biometryczna. Obiektywne testy, przeprowadzone przez instytucje rządowe i przedsiębiorstwa, potwierdziły, że tak niskiej stopy błędów nie udaje się osiągnąć w żadnej innej metodzie biometrycznej. Rozpoznawanie tęczówki zapewnia poziom pewności statystycznej o wiele rzędów wielkości wyższy od możliwości innych metod biometrycznych. Porównując rozpoznawanie tęczówki z innymi metodami biometrycznymi, warto zadać kilka trudnych pytań:
- Czy określona technika wykorzystuje naprawdę unikatowe cechy ciała ludzkiego i jaka jest naukowa podstawa twierdzenia o wyjątkowości tych cech?
- Jaka jest statystyczna podstawa niepowtarzalności (charakterystyki biometrycznej) w obrębie populacji?
- Ile niezależnych zmiennych (stopni swobody) jest mierzonych przy zastosowaniu danej techniki?
- Jaka jest stopa błędów krzyżowych i czy została obliczona w sposób obiektywny?
- Ile wynosi współczynnik rozstrzygalności d-prim (d')?
- Czy technika umożliwia wyczerpujące przeszukanie w czasie rzeczywistym bazy danych o dowolnych rozmiarach?
- Czy uzyskany kod może być wykorzystany do współpracy z różnymi bazami danych, a nawet z różnymi produktami do rozpoznawania tożsamości?
Najważniejsze cechy identyfikatora biometrycznego to: poziom niezależnego zróżnicowania wybranego wskaźnika w całej populacji ludzkiej, ponieważ od niego zależy wyjątkowość identyfikatora (na przykład tęczówki), niezmienność identyfikatora w czasie i odporność na wpływy zewnętrzne oraz możliwości komputeryzacji procesów wydajnego kodowania i niezawodnego rozpoznawania wzorca identyfikującego.
We wszystkich tych kryteriach żaden inny identyfikator biometryczny nie dorównuje tęczówce.
Kolejne cechy zwiększające przydatność tęczówki do automatycznej identyfikacji osób to: jej naturalne odseparowanie od środowiska zewnętrznego i zabezpieczenie przed jego wpływami, wynikające z faktu, że jest to wewnętrzny organ oka. Przy tym możliwe jest zapisanie i zakodowanie jego obrazu przy użyciu kamery wideo umieszczonej w odpowiedniej odległości, jej fizjologiczna reakcja na światło i naturalne ruchy źrenic, uniemożliwiające zastąpienie żywej tkanki fotografią lub jakimś innym odwzorowaniem oraz ograniczona zależność od kodu genetycznego osoby, zapewniająca, że nawet identyczne (jednojajowe) bliźniaczki i trojaczki mają wzory tęczówek tak samo różne pod względem szczegółów matematycznych, jak osoby niespokrewnione.
Źródło: Auto ID Polska Sp. z o.o.
|
