TV przemysłowa / CCTV

Systemy alarmowe

Kontrola dostępu

Kamery sportowe

Partnerzy LC Security

Kamery online

Biometryczna identyfikacja

Przyszłość biometryki zależy od rozwoju odpowiednich i niezawodnych metod identyfikacji cech ludzkich. Wiele elementów ciała człowieka jest niepowtarzalnych np. odciski palca, głos, kształt twarzy - dlatego doskonale nadają się one do wykorzystania w procesach biometrycznego rozpoznawania. Każda metoda posiada jednak swoje ograniczenia. Aby z biometryki można było korzystać na szeroką skalę technologia ta musi gwarantować pewność.

Rozpoznawanie twarzy

Identyfikacja wizualna jest jedną z częściej stosowanych metod na potwierdzenia czyjejś tożsamości, ale wymaga obecności kogoś kto dokona porównania między żywym człowiekiem a np. zdjęciem.

Prace nad odpowiednim oprogramowaniem powoli eliminują konieczność obecności takiej osoby. Oprogramowanie wydziela z obrazu cechy charakterystyczne twarzy i tworzy jej schemat. Wykorzystuje się do tego specjalne algorytmy. Dane są pobierane z dwu lub trójwymiarowych obrazów, statycznych (aparat fotograficzny) lub ruchomych (kamera), kolorowych lub monochromatycznych.

Rozpoznawanie twarzy jest jedną z metod cieszącą się największym poparciem społecznym, ponieważ w normalnym życiu także posługujemy się wizualną identyfikacją by rozpoznawać napotkane osoby. Technologię tą jest stosunkowo łatwo włączyć do innego systemu np. kontroli dostępu. Pobieranie potrzebnego obrazu także nie sprawia zbytniego kłopotu, jako, że coraz częściej mamy do czynienia z nieustanną obecnością kamer w centrach handlowych, biurach i innych miejscach publicznych.

Prace nad rozwojem metod identyfikacji twarzy a zwłaszcza stworzeniem odpowiedniego oprogramowania są złożone, gdyż trzeba wziąć pod uwagę wiele aspektów zarówno technicznych jak i ludzkich. Ludzka twarz zmienia się pod wpływem różnych czynników - wiek, choroby, okulary, słońce i opalenizna. Każdy z nich może zakłócać prawidłową identyfikację danej osoby. Z tego powodu konieczne byłoby powstanie bazy zawierającej wiele zróżnicowanych obrazów jednej twarzy lub jej regularne uaktualnianie. Poziom oświetlenia, warunki pogodowe, kąt widzenia także mają wpływ na odpowiedni przebieg identyfikacji.

Z tą metodą związane są także kwestie natury etycznej, dotyczące ochrony prywatności. Niektóre osoby mogą nie wyrażać zgody na wykorzystanie ich wizerunku bez zgody. Jednak jeśli każda identyfikowana osoba miałaby zgadzać się na udział w procesie metoda ta z pewnością nie byłaby tak efektywna.

Techniki skanu głosu

Głos jest chyba jedyną właściwością biometryczną człowieka, którą można rozpoznać przez telefon. Metody jego rejestracji oraz rozpoznawania są akceptowane przez społeczeństwo. Każda osoba posiada inny głos, jego brzmienie zależy od płci, budowy fizycznej, długości strun głosowych, kształtu ust, budowy nosa itp. Charakteryzuje go częstotliwość, amplituda, rytm i harmonia. Podobnie jak w przypadku technik rozpoznawania twarzy, także głos jest szczegółowo analizowany przez specjalne oprogramowanie w wyniku czego otrzymuje się jego cyfrowy schemat. Identyfikacji dokonuje się poprzez porównanie żywej mowy z powstałym wzorcem.

Ta metoda może być stosowana w istniejących systemach bezpieczeństwa opartych o hasła głosowe, lub włączana w procedury kontroli dostępu.

Podobnie jak metoda rozpoznawania twarzy, także i ta ma swoje plusy i minusy. Choć niektórzy z nas mają talent do naśladowania sposobu mówienia innych, producenci systemów identyfikacji głosowej twierdzą, iż nie możliwe jest oszukanie maszyny weryfikującej. Producenci tego typu systemów borykają się jednak z pewnymi problemami natury technicznej jak np. wpływ odgłosów z tła, a także rolą czynników ludzkich - zmiany głosu pod wpływem choroby, wieku stresu, nastroju itp.

Zbliżenie na oczy

Ze względu na wiele aspektów technicznych i społeczno-ludzkich powyższe metody nie zawsze stanowią idealne rozwiązanie. Za to identyfikacja na podstawie tęczówki jest uważana za jedną z najpewniejszych metod biometrycznych. Choć małych rozmiarów tęczówka (średnica około 11mm) jest czasem trudna do sfotografowania to u każdego człowieka wygląda ona inaczej. Ilość możliwych wzorów jest ogromna, ponieważ tęczówka każdego z nas posiada około 260 indywidualnych cech. Wyjątkowość tęczówek w połączeniu z oprogramowaniem wykorzystującym algorytmy stwarza technologię o wysokim stopniu pewności. Prawdopodobieństwo fałszywej identyfikacji spada ze względu na dużą ilość możliwych wzorów.

Dodatkowym plusem jest brak trudności z lokalizacją tęczówki (jest ona stale widoczna, nie zakrywamy jej tak jak ma to miejsce np. w przypadku dłoni) oraz to, że nie zachodzą w niej prawie żadne zmiany. Procesu identyfikacji nie zakłócają rasowe różnice w kolorze oczu (bardzo jasne lub ciemne). Na proces nie ma także wpływu to czy mamy na sobie okulary, szkła kontaktowe a nawet gogle. Można go przeprowadzać w ciemnym pomieszczeniu przy użyciu podczerwieni.

Oczywiście istnieją pewne potencjalne problemy, jak rozwój różnych chorób np. katarakty, czy zakłócenie wyniku identyfikacji, spowodowane odbiciem światła od okularów i kolorowych szkieł kontaktowych. Dużo zależy też od stopnia współpracy z użytkownikiem.

Mówiąc o rozpoznawaniu tęczówki warto wspomnieć o skanowaniu siatkówki, innej metodzie biometrycznej. Skanowanie siatkówki polega na rozpoznawaniu charakterystycznych wzorów naczyń krwionośnych znajdujących się z tyłu oka.

Było ono w przeszłości wykorzystywane w aplikacjach wymagających szczególnego zabezpieczenia. Prawdopodobnie metoda ta nie zyska większej popularności gdyż uważa się, że może być szkodliwa dla oka. Ponadto uchwycenie obiektu jest bardziej czasochłonne niż w przypadku innych biometrycznych rozwiązań i wymaga od użytkownika ścisłej współpracy. Dana osoba musi spojrzeć w specjalne urządzenie, w którym źródło światła o niskim natężeniu jest skierowane na źrenicę. Oświetla ono siatkówkę i wykonuje jej skan (306 stopni).

Ze względu na lokalizację siatkówki i związaną z tym złożonością działań, technologia ta jest wyjątkowo dokładna i stabilna. Uchwycone za pomocą sprzętu obrazy odznaczają się dobrą ostrością i są odpowiednio umiejscowione, a co najważniejsze, eliminują fałszywe próby uzyskania dostępu.

Obie technologie - rozpoznawania siatkówki i tęczówki - nie są szeroko wykorzystywane, ponieważ wykorzystywany przez nie sprzęt musi być dostosowany do wykonywania konkretnych zadań co bardzo podnosi jego koszty. Jednakże, obie metody są nadal rozwijane, co więcej rozpoznawanie tęczówki uznawane jest za szybsze i mniej inwazyjne, zaś jej rozwój zmierza do tego, by można go było połączyć z tym samym sprzętem, jaki jest wykorzystywany do rozpoznawania twarzy. Prawdopodobnie to właśnie ta metoda odniesie w przyszłości większy sukces.

Zastosowanie biometryki

Nowoczesne banki i sklepy zaczynają wprowadzać technologie biometryczne np. do weryfikacji korzystania z debetu i kart kredytowych. Zazwyczaj są to: dynamiczna weryfikacja podpisu, która mierzy i ocenia kształt, prędkość, siłę nacisku, kąt nachylenia pióra i sekwencję podpisu. Metoda ta jest przeznaczona bardziej do weryfikacji niż identyfikacji i można ją połączyć z wykonywaniem transakcji walutowych, podpisywaniem dokumentów, potwierdzeniem dostaw etc. Potwierdzanie tożsamości za pomocą podpisu jest powszechnie stosowane, jednak istnieje duże ryzyko fałszerstw, co czyni tą metodę mało efektywną, jeśli miałaby być stosowana samodzielnie.

Rozpoznawanie geometrii dłoni jest także łatwą do użycia techniką biometryczną i można ją wykorzystać w systemach fizycznej kontroli dostępu. Specjalne algorytmy mierzą i analizują rozmiar dłoni, rejestrują kształt i długość palców. Do tej pory sprzęt służący do analizy dłoni był duży, nieporęczny i drogi, ale pomału zaczyna się to zmieniać i powstają nowe, bardziej zaawansowane urządzenia o większych wymaganiach.

Jedna z metod biometryki behawioralnej tzw. Keystroke dynamics, zajmuje się badaniem interakcji człowieka z klawiaturą komputera (kiedy, jak często i z jaką prędkością uderzamy w klawisze). Trzeba jednak zauważyć, iż większą dokładność osiąga się w przypadku badania regularnych użytkowników klawiatury czy zawodowych maszynistów, gdyż inne osoby zazwyczaj nie posiadają rozwiniętych charakterystycznych „klawiaturowych" nawyków. Technologia ta jest zależna od regularności naciskania klawiszy oraz parametrów takich jak, czas nacisku na klawisz, częstotliwość uderzeń i siła uderzenia w klawisz. Tą metodę można stosować (w połączeniu z hasłem) w przypadku systemów dostępu do komputerów.

Przyszłe wydarzenia

Biometryka jest niezwykłą technologią, zdolną do rozpoznawania indywidualnych cech. Niektóre bardzo interesujące metody biometryczne są dopiero w fazie rozwoju i prawdopodobnie będą wykorzystywane tylko w specyficznych aplikacjach.

To trzyma w napięciu

Naukowcy z Uniwersytetu Twente w Holandii pracują nad nową metodą zwaną „Dynamic grip recognition" czyli dynamiczne rozpoznawanie uścisku. Wymyślili oni nową formułę, „TAPgun" ( Take-Away Protection). Ma ona stanowić element ochrony policyjnej broni. Okazuje się bowiem, że w 1999 roku w Stanach Zjednoczonych 17 proc. oficerów policji zabitych podczas służby zastrzelono z ich własnej broni.

Aby temu zapobiec postanowiono zastosować zabezpieczenie, które ograniczy dostęp osób obcych i tym samym zabezpieczy stałego użytkownika broni. Dzięki „dynamic grip recognition" broń „rozpozna" swojego właściciela dzięki wcześniej zaprogramowanemu czujnikowi, wbudowanemu w miejscu, w którym zwykle chwyta się broń (rękojeść broni). Cechy charakterystyczne właściciela takie jak geometria dłoni czy mapą nacisku dłoni zostaną zapisane w pamięci czujnika, czyniąc broń bezużyteczną w przypadku, gdy chwyci ją inna osoba.

Chodzić z dumą

Często rozpoznajemy różne osoby tylko po tym w jaki sposób stoją lub się poruszają, bez konieczności oglądania ich twarzy. Także naukowcy zaczynają potwierdzać, że rozpoznanie chodu może się stać jedną z biometrycznych metod rozpoznawania, gdyż każdy z nas porusza się w nieco inaczej. Rozpoznawanie chodu może mieć przewagę nad istniejącymi biometrycznymi metodami, ponieważ w tym przypadku identyfikowana osoba nie musi być poinformowana o próbie rozpoznania, analiza może być wykonywana na odległość, nie ma konieczności korzystania z czytnika jak to jest w przypadku optycznych metod rozpoznawania.

Aktualne badania skupiają się na skompletowaniu bazy danych nastawionej na rozpoznawanie chodu, która podczas analizy sekwencji obrazów uwzględniałaby zarys postaci, wyższe części ciała, ubranie, obuwie i inne noszone przedmioty mające wpływ na nasz chód. Oczywiście, przed tą metodą jeszcze długa droga i mnóstwo badań do zrealizowania, ale obserwacja nowych ewoluujących metod biometrycznych z pewnością będzie bardzo interesująca.