فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل 1- مقدمه (بیومتریک) 9
1-1- پیشگفتار 9
1-2- باز شناسی هویت از طریق اثر انگشت 11
1-2-1- اصول کلی در سیستمهای تشخیص اثر انگشت: 13
1-2-2- استخراج سایر ویژگی ها: 17
1-2-3- نحوه به دست آمدن تصویر اثر انگشت: 19
1-2-4- نحوه استخراج ویژگی ها: 22
1-3- باز شناسی هویت از طریق شبکیه 24
1-3-1- تاریخچه 24
1-3-2- آناتومی و یکتایی شبکیه 25
1-3-3- تکنولوژی دستگاههای اسکن 26
1-3-4- منابع خطاها 28
1-3-5- استانداردهای عملکردی روشهای تشخیص هویت 29
1-4- باز شناسی هویت با استفاده از عنبیه: 31
1-4-1- تاریخچه: 31
1-4-2- کاربردهای شناسایی افراد بر اساس عنبیه: 35
1-4-3- مزایا و معایب عنبیه برای شناسایی افراد: 36
1-4-4- علم عنبیه: 38
1-4-5- خصوصیات بیومتریک ژنتیکی و اکتسابی: 39
1-4-6- مقایسه بین الگوهای عنبیه مساوی از نظر ژنتیکی: 39
1-5- باز شناسی هویت از طریق چهره 40
1-5-1- مقدمه: 40
1-5-2- مشکلات اساسی در بازشناخت: 41
1-5-3- روشهای استخراج خصوصیات از چهره: 42
1-5-4- روش اخذ تصاویر و تهیه بانک تصویر 44
1-5-5- تغییرات اعمال شده بر روی تصاویر: 45
1-5-6- مدل سیستم بازشناخت: 45
1-5-7- پارامترهای مهم در تعیین نرخ بازشناخت: 46
1-6- باز شناسی هویت از طریق DNA 48
1-6-1- باز شناسی DNA : 49
1-7- باز شناسی هویت از طریق گفتار 52
1-7-1- مقدمه: 52
1-7-2- روشهای پیاده سازی سیستم های تصدیق گوینده: 54
1-7-3- معرفی برخی از روشهای بازشناسی گفتار: 57
1-8- باز شناسی هویت از طریق امضا 58
1-8-1- طبیعت امضای انسان 58
1-8-2- انواع جعل امضا 59
1-8-3- نگاهی به روش های استاتیک و دینامیک بازشناسی امضا: 60
1-8-4- انواع ویژگی های موجود در یک امضا: 61
1-9- فهرست مراجع: 66
فصل 2- تشخیص هویت در هوش مصنوعی 67
2-1- انگشت نگاری ژنتیکی 67
2-2- تشخیص افراد با استفاده از صدا 71
2-3- تشخیص انسان ها با استفاده از شکل رگ ها 72
2-4- تشخیص انسانها با استفاده از شکل دست 74
2-5- تشخیص هویت از روی دستخط 75
2-6- دسته کلیدی که گم نمی شود 77
2-7- سیستم های تشخیص هویت 79
2-8- سیستم های تشخیص هویت 80
2-9- شناسایی از طریق فرکانس رادیویی (RFID) 82
2-10- به جای انگشت نگاری پلک بزنید 85
2-11- ساختار فیزیولوژیک عنبیه 85
2-12- ● مراحل پیاده سازی سیستم تشخیص عنبیه 90
2-13- اطمینان از واقعی بودن عنبیه 91
2-14- مکان یابی مردمک و عنبیه 92
2-15- تبدیل مختصات کارتزین به قطبی 92
2-16- ▪استخراج و انطباق ویژگی ها 93
2-17- ▪ انطباق کدهای عنبیه و مقایسه آنها با یکدیگر 94
2-18- ● محصولات LG 94
2-19- ▪ محصول IrisGuard 95
2-20- ▪ محصول Securimetrics 95
2-21- ● چند بررسی موردی از سیستم های تشخیص عنبیه 96
2-22- ▪ سازمان ملل، پاکستان 96
2-23- ▪ فرودگاه ملک عبدالعزیز، عربستان سعودی 97
2-24- ▪ کنترل مرزی، امارات متحده عربی 97
2-25- شناسایی افراد با هندسه رگها 98
2-26- دست خط 99
2-27- اثر انگشت و شکل دست 100
2-28- صدا 101
2-29- اسکن عنبیه 102
2-30- حالت هندسی رگها 104
فصل 3- تشخیص هویت به کمک عنبیه 106
3-1- مقدمه: 106
3-2- عنبیه چیست؟ 108
3-3- آناتومی قرنیه 111
3-4- اجزای سیستمهای تشخیص عنبیه 112
3-5- واحد ثبت 114
3-6- واحد تفکیک 114
3-7- واحد نرمالسازی 115
3-8- واحد کدگذاری 116
3-9- واحد تطبیق 117
3-10- تشخیص چند طیفی 119
3-11- چالشهای پیش روی تحقیقات 122
3-12- تعیین محل عنبیه 122
3-13- پردازش عنبیههای غیر ایدهآل 123
3-14- اثبات هویت 123
3-15- ترکیب خصیصههای بصری 124
3-16- اطمینان از امنیت و حریم خصوصی 124
3-17- منابع 125
فصل 4- تأیید هویت افراد با استفاده از خطوط موجود در یک ناحیه دایره ای کف دست 127
4-1- مقدمه 127
4-2- پایگاه تصاویر 129
4-3- روشهای تقطیع 130
4-4- روش مبتنی بر مربع 130
4-5- روش پیشنهادی: روش مبتنی بر ناحیه دایره ای 133
4-6- مقایسه دو روش تقطیع 135
4-6-1- بررسی میزان دّقت 135
4-6-2- بررسی پایداری در برابر تصاویری با کیفیتهای مختلف 137
4-6-3- مقایسه اندازه زیر تصاویر 139
4-7- ارائه خطوط کف دست و شناسایی مبتنی بر آن 139
4-7-1- استخراج ویژگی 139
4-8- انطباق خطوط کف دست 141
4-9- مراجع 143
یکی از مباحث مهم در جامعه امروزی که دغدغه بسیاری از کارشناسان و همچنین کاربران میباشد بحث امنیت و تشخیص و تایید هویت است.
امروزه در امور مربوط به امنیت اماکنی مانند دانشگاه ها، فرودگاه ها، وزارتخانه ها و حتی شبکههای کامپیوتری استفاده از روش های بیومتریک در تشخیص هویت یا تایید هویت افراد بسیار متداول شده است. سیستمهای پیشرفته حضور و غیاب ادارات، سیستمهای محافظتی ورود خروج اماکن خاص، نوتبوکهای مجهز به Finger Print و ... از روشهای مختلف تشخیص هویت بیومتریک استفاده میکنند. در این بخش سعی میکنیم مختصری ، مروری بر بیومتریک داشته باشیم.
کلمه Biometric از ترکیب دو کلمه یونانی bios (زندگی) و metrikos (تخمین) شکل گرفته است.
بیومتریک: در واقع علم احراز هویت انسانها با استفاده از ویژگیهای فیزیکی یا رفتاری نظیر چهره، اثر انگشت، اثر کف دست، عنبیه، فرم هندسی دست و صدا است.
در این میان ،سیستمهای تشخیص عنبیه به طور خاص توجه زیادی را به خود جلب کردهاند، زیرا بافت غنی عنبیه معیارهای بیومتریکی قوی را برای تشخیص هویت افراد فراهم میکند.
بیومتریک عنبیه پس از حادثه 11سپتامبر که تروریست های القاعده توانسته بودند از سیستم های امنیتی و حفاظتی تشخیص هویت ایالت متحده امریکا عبور کنند و این عملیات تروریستی که در نهایت به تخریب برج های دوقلوی تجارت جهانی و کشته شدن تعدادی از شهروندان ساکن نیویورک شد انجامید... را برنامه ریزی و انجام دهند در کانون توجهی بیش از پیش وبیشتری قرار گرفت.
شکل زیر انواع بیومتریک را بیان میکند و نمونه های را برای هر شاخه مثال زده است را بیان میکند:
نمونه هایی از کاربرد های بیومتریک:
* شناسایی مجرمان
* تعیین یا تأیید هویت افراد به هنگام انجام تراکنش های مالی
* دسترسی به حسابها
* خود پردازها
* تجارت الکترونیکی
* دسترسی به رایانه / شبکه
* دسترسی فیزیکی / کنترل حضور و غیاب
* نظارت ( بانکداری الکترونیک، امنیت شبکه های اطلاعاتی، امنیت ملی ، امنیت مرزی ، صدور مدارک مسافرتی و اقامتی )
* شناسایی شهروندان : ( شناسایی ملی ، مدیریت بحران های بزرگ شهری ، رأی گیری ، گواهینامه رانندگی ، توزیع امکانات عمومی )
سیستمهای تشخیص عنبیه در دهه گذشته جهشی عظیم را شاهد بودهاند، اما برای اثبات کارایی و دقت آنها در شرایط غیر ایدهآل نظیر نورپردازی نامناسب، فاصله زیاد نسبت به چشم فرد و سوژههای متحرک، هنوز راه زیادی در پیش است.
3-2- عنبیه چیست؟
عنبیه قسمت رنگی چشم است که ترکیبی است از نوعی ماهیچه به شکل دایره با یکسری خطوط شعاعی، لایه ای یا توری مانند که از دوران سه ماهگی جنین شروع شده تا هشت ماهگی روند سیر تکامل ادامه می یابد لازم به ذکر است رنگدانه های موجود در عنبیه چشم در سال های اولیه نوزاد قابلیت تغییر دارد و بعد از آن یعنی تا زمان مرگ تقریبا هیچ تغییری نمی کند.
این ماهیچه شامل یکسری کارکترها مانند: خطوط، حلقهها، حفرهها، شیارها، تارها، لکهها و... است که قابل تفکیک می باشند.
نمایی از عنبیه با جزئیات بیشتر :
که در این دوشکل ،ماهیچه ها ی شعاعی و دایره ای شکل با وضوح بیشتری قابل مشاهده هستند.
3-3- آناتومی قرنیه
عنبیه برای کنترل میزان نوری که وارد چشم شده و به شبکیه برخورد میکند، اندازه مردمک را بزرگ و کوچک میکند. عنبیه از دو بخش بافت قدامی و لایه مخاطی خلفی تشکیل شده که بافت قدامی در واقع نقطه تمرکز تمام سیستمهای خودکار تشخیص از طریق عنبیه است. همانگونه که شکل 1 نشان میدهد، سطح جلویی عنبیه به دو بخش ناحیه مردمکی و مویرگی تقسیم میشود که بهوسیله طوقه (Collarette) از یکدیگر جدا میشوند. طوقه در واقع محل همپوشانی ماهیچههای اسفنکتر و کشنده است که به شکل یک خط زیگزاگ عجیب دیده میشود. جزئیات بافت این دو ناحیه به صورت معمول با یکدیگر متفاوت است.
"چالش سنگین پیشرو، تعیین دقیق موقعیت کره چشم و سپس محل عنبیه در تصاویر تهیه شده از فاصلههای به نسبت زیاد و در وضعیتهای مختلف افراد است."
با بزرگ و کوچک شدن مردمک، حفرههای Crypt که در واقع بافتهایی بیضوی و گودال مانند در ناحیه اطراف طوقه هستند، امکان ورود و خروج سریع مایعات بافتی به عنبیه را فراهم میکنند. یک سری خطوط شعاعی که مشتمل بر نوارهایی از جنس بافت متصل کننده هستند و در اطراف Crypt قرار دارند، با منقبض شدن مردمک کشیده و مستقیم شده و با باز شدن مردمک به حالت موجی شکل جمع میشوند. شیارهای هم مرکز نزدیک بخش بیرونی ناحیه مویرگی هنگام باز شدن مردمک عمیقتر شده و باعث چین خوردن عنبیه میشود. این شیارهای همگرا به سادگی در عنبیههای تیره قابل تشخیص است.
مرز مردمکی (Pupillary) و مرز میان بافتی (Limbus) محدوده فضایی عنبیه را مشخص کرده و در تصاویر دو بعدی چشم به تمیز دادن عنبیه از سایر ساختارهای بصری نظیر مژهها، پلکها، سفیدی چشم و مردمک کمک میکنند. جزئیات غنی بافتی که در سطح خارجی عنبیه نهفته است، معیارهای بیومتریک قدرتمندی را برای تشخیص هویت افراد فراهم میکنند.
3-4- اجزای سیستمهای تشخیص عنبیه
همانگونه که شکل 2 نشان میدهد، اغلب سیستمهای تشخیص هویت بر اساس عنبیه از پنج بخش پایه تشکیل شدهاند که در نهایت به اتخاذ تصمیم درست منجر میشوند. واحد ثبت: به کمک یک دوربین CCD تک رنگ حساس به پرتو نزدیک مادون قرمز (NIR) تصویر دو بعدی از چشم تهیه میکند. واحد تفکیک: محدوده فضایی عنبیه را از طریق جداسازی آن از سایر اندامهای بصری نظیر سفیدی چشم، مردمک، مژهها و پلک تعیین میکند.