تشخیص هویت بیومتریک با استفاده از چهره

شناسایی از طریق چهره:

فرم هندسی یک چهره نیز از پارامترهای مورد اندازه گیری در سیستم های بیومتریک است ولی نمی توان گفت که جز خصیصه های منحصر به فرد افراد است لذا این سیستم ها در جاهایی که تعداد کاربران کم است و نیز زمان های الگوبرداری دراز مدت نیست، این سیستم ها مناسبند.

از دیگر کاربردهای این سیستم ها، استفاده در سیستم های مالتی بیومتریک جهت افزایش دقت است. تصویر  چهره یک کاربر می تواند توسط یک دوربین سیاه و سفید با استاندارد که یک رزولوشن 320*240 و اقلا 3 تا 4 فریم را تولید کند، گرفته می شود. دو روند اصلی برای تشخیص چهره انجام می شود: خصوصیات پایه ای چهره و روند کلی یا کل چهره!

خصوصیات پایه ای چهره بر شناسایی و تشخیص نقاط ثابت و معین در چهره که با مرور زمان کمترین حساسیت و تغییری را از خود نشان می دهند شامل: قسمت هایی از چشم، اطراف بینی و دهان و بخش هایی که استخوان گونه را احاطه کرده اند تکیه دارد.

در روش روند کلی یا کل چهره، یک تصویر کامل و یک جا از چهره، بدون لوکالیزه کردن نقاط ویژه مورد پردازش قرار می گیرد. این متد از شبکه های تحلیل آماری تکنولوژی های زیر، جهت پردازش چهره بهره می گیرد: عصبی در کل سیستم های این چنینی دارای دقت بالایی نیستند، به دلیل اینکه چهره ها کاملا منحصر به فرد نیستند و گاه اتفاق می افتد که دو نفر (مخصوصا دوقلوها) از نظر چهره با هم مشابهند. لذا از این گونه سیستم ها فقط در مکان هایی استفاده می شود که امنیت تا حد بسیار زیاد مورد نظر نباشد.

اسکن چهره:

در این روش، تشخیص هویت به کمک اسکن چهره انجام می گیرد و جالب این که سیستم های بیومتریک در این روش، با وجود عینک و رشو موهای صورت، دچار خطای تشخیص نمی شوند. جالب است بدانیم که در این زمینه، ایران نیز گام های نخست خود را برداشته است.

به گفته ی دکتر کریم فائز، عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، سیستم  رایانه ای شناسایی چهره که در قالب یک رساله دکتری  طراحی شده، از جمله سیستم های شناسایی بیومتریک است که در جرم شناسی، تشخیص هویت و تجهیزات امنیتی کنترل تردد، کاربرد دارد. با استفاده از این سیستم، امکان تشخیص چهره افراد با دقت بیش از 90درصد فراهم می شود.

شناسایی از روی عنبیه چشم:

عنبیه قسمت رنگی چشم است که ترکیبی است از نوعی ماهیچه به شکل دایره با یک سری خطوط شعاعی، لایه ای یا توری مانند که در پیش از تولد انسان شکل گرفته است و تا زمان مرگ تقریبا هیچ تغییری نمی کند. این ماهیچه شامل یک سری کاراکترها مانند: خطوط، حلقه ها، حفره ها، شیارها، تارها، لکه ها و... است که قابل تفکیک می باشند.

می توان گفت که عنبیه چشم همه افراد با یکدیگر متفاوت است. تصویر عنبیه معمولا توسط یک دوربین تک رنگ مادون قرمز (900-700 نانومتر) که مجهز به سنسور CCD است گرفته می شود. معمولا فاصله دوربین تا چشم، باید چیزی در حدود 18 اینچ باشد. (تابش نور به عنبیه سپس اندازه گیری بازگشت آن) فرآیند پردازش بدین شکل است که ابتدا مکان و اندازه مردمک در تصویر مشخص شده و سپس با بدست آوردن مکان و اندازه عنبیه، کلیه تصویر عنبیه که در میان این دو دایره قرار دارد به شکل مستطیلی با ابعاد معین تبدیل می شود. این تکنیک باعث می شود تا با کوچک یا بزرگ شدن مردمک تصویر مستطیل شکل تقریبا ثابت بماند تا در انجام فرآیندهای بعدی مشکلی نباشد. تصویر موجود در مستطیلی با ابعاد معین، دارای مشخصه های قابل تبدیل به کدهای باینری است، در این تبدیل ها روش های مختلفی وجود دارد که هریک مزایا و معایب خود را دارند. پس از بدست آوردن الگوی باینری، با استفاده از بدست آوردن فاصله همینگ بین الگوی موجود با الگوی بدست آمده می توان نتیجه تطبیق را بدست آورد.

در روش های دیگری مانند نمونه یابی در مکان های مشخص با برداشت چند نمونه از قسمتی از تصویر عنبیه که مشخصات قابل توجهی دارد، در زمان تشخیص با استفاده از نمونه های ذخیره شده و مکان یابی نمونه ها، عنبیه افراد قابل تشخیص است. این سیستم دارای قابلیت خوبی در تشخیص افراد است بدین دلیل که عنبیه هم منحصر به فرد است و هم در برابر گذشت زمان مقاوم، ولی متاسفانه حجم الگوها در این روش بسیار بالا است، این تکنولوژی بسیار گران است، کاربر پسند نیست و به دلیل اینکه در حین نمونه برداری لازم است که چشم کاملا بی حرکت باشد، لذا الگو برداری ممکن است دقیق نباشد.

شناسایی از روی شبکیه چشم:

شبکیه چشم در منتهی الیه کره چشم قرار دارد که شامل یک سری رگ های خونی است که این مویرگ ها دارای اشکال مختلفی هستند، این خصیصه در افراد منحصر به فرد است. با قرارگیری چشم کاربر در یک مکان مشخص، یک دسته نور ماورا قرمز یا نور سبز با طول موج کوتاه به شبکیه چشم تابیده می شود و بازتاب آن توسط یک دوربین CCD اندازه گیری می شود. این روش تقریبا مشابه شناسایی از طریق عنبیه می باشد.

شناسایی از روی نمودار حرارتی چهره:

نمودار حرارتی چهره نیز یکی دیگر از پارامترهایی است که در تمامی افراد حتی دوقلوها نیز متفاوت است. نمودار ترموگرام در برابر گذشت زمان (تا مدت محدودی)، آرایش و اصلاح کردن مقاوم است، حتی جراحی پلاستیک نیز باعث بروز آسیب به نمودار ترموگرام نمی شود. جهت تصویر برداری از چهره از یک دوربین مادون قرمز با طول موج 3 الی 5 میکرون یا 8 الی 12 میکرون بدین صورت که تا عمق 4 سانتی متر زیر پوست را حس کند، استفاده می شود.