زیست سنجی (Biometrics)

در شماره گذشته به تاریخچه بیومتریک ، انواع زیست سنجی و تکنیکها پرداخته شد ، در این شماره به ادامه تکنیک های بیومتریک می پردازیم .

شناسایی افراد بر اساس عنبیه چشم یکی از متدهای تشخیص هویت بیومتریکی است که از تکنولوژی های شناسایی الگو با استفاده از تصاویر پر کیفیت و منحصر به فردی که از چشم اشخاص گرفته می شود ، کار می کند .

بر خلاف تکنیکهای رایج و متداول مربوط به چشم ( نظیر اسکن شبکیه ) ، در این روش با استفاده از دوربین های پیشرفته و مجهز ، و نیز بهره گیری از پرتوهای مادون سرخ ، به طرزی ماهرانه و دقیق انعکاس نور از قرنیه محدب کاهش می یابد تا بدین طریق دقیق ترین و جزئی ترین ساختار عنبیه ثبت گردد . پس از اینکه عکس ها به الگوهای دیجیتالی تبدیل شد ، می توان به تصویری ریاضی از عنبیه دست یافت . این تصاویر به خوبی و با دقت بالا برای احراز هویت اشخاص کاربرد دارد. عینک یا لنزهای تماسی معمولا تاثیر بسیار اندکی در تشخیص عنبیه مورد نظر دارند . این تکنولوژی کمترین درصد خطا را در میان تمام روش های مختلف شناسایی بیومتریک داشته و تنها روش شناخته شده ای است که برای استفاده در تحقیقات محیطی یک به چند طراحی شده است .

بزرگ ترین مزیت این روش عبارت استاز ثبات و پایایی آن ( یعنی الگویی که از طول عمر فراوانی برخوردار است ) و نیز آسیب پذیری بسیار اندک آن ، ضمنا در این روش ، با یک بار ثبت می توان از آن به طور مادام العمر نگهداری و استفاده کرد.

پیشرفت عظیم تهیه الگورتیم های شناسایی عنبیه – که برای به دست آوردن تصویر مورد نیاز است – و نیز استفاده از متد مقایسه چند تصویر با یکدیگر ، مرهون تلاش های دکتر جان دگمن از آزمایشگاه دانشگاه کمبریج و دارای« نشان امپراطوری بریتانیا» است .اولین نمونه تجاری این سیستم که به شکل موثر مورد بهره برداری قرار گرفت. در حقیقت اولین نسخه IrisAccess system بود که به وسیله کمپانی کره ای LG طراحی و ساخته شد تا سال ۲۰۰۶ میلادی ، الگوریتم داگمن ، اصل و اساس اغلب سیستم های تجاری شناسایی به وسیله عنبیه را تشکل دادند . در نمونه گیری ها ، برای قیاس بهتر و کامل تر ، زمانی که پیش فرض های این سیستم با یک اشتباه برخودر می کند ، ( به عنوان مثال محدوده ای بین ۱۰-۳ تا ۱۰-۴ کدهای نادرست از عنبیه دریافت شده ) این نمونه برگشتی ، می توانند به شکل دقیق تری با اثر انگشت مربوط به خودشان مورد قیاس قرار گیرند .

الگوریتم شناسایی افراد بر اساس عنبیه چشم به این صورت کار می کند که در ابتدا تقریبا دایره های هم مرکز محدوده بیرونی عنبیه تعیین شده و حدقه چشم نیز مشخص میگردد . سپس مجموعه ای از پیکسل ها که فقط عنبیه را پوشش می دهد ، به یک الگوی بیتی (bit pattern) منتقل می گردد .

این الگو ، محافظ اطلاعات اولیه یک مقایسه آماری هدفمند بین و تصویر عنبیه است . از شیوه های بسیار جدید وابسته به علم ریاضی برای تبدیل این داده های خام به یک تصویر عکس مانند استفاده می گردد . در الگوریتم داگمن یک ترانسفورم موجک گابور برای تعیین محدوده فرکانس های فضایی ، که حاوی نسبت سیگنال به نویز با توجه به تمرکز پر کیفیت دوربین هاست ، مورد استفاده قرار می گیرد .

در الگوریتم های داگمن تمام اطلاعات دامنه کنار گذاشته می شود و نتیجه نهایی ۲۰۴۸ بیت داده است که در حقیقت یک عنبیه را معرفی می نماید . این عنبیه در واقع شامل مجموعه ای از نشانه های بیتی پیچیده دامنه گابور است که تصویری از عنبیه را ارائه می دهد . باز گذاشتن اطلاعات دامنه ، این اطمینان را بدست می دهد که نوع نورپردازی و بروز تغییرات جزئی در رنگ عنبیه ، تأثیر بسیار ناچیزی بر الگو خواهد گذاشت و این خود نشان دهنده اهمیت ثبات طولانی مدت الگوی بیومتریک است .

برای تصدیق به وسیله احراز هویت ( الگوی تطبیق دهی یک به چند ) یا درستی سنجی ( الگوی تطبیق دهی یک به یک) ، ابتدا یک الگو که توسط تصویر سازی از عنبیه ساخته شده است ، با الگوی کمی موجود در یک پایگاه داده مقایسه می شود ..

اگر فاصله همینگ کمتر از آستانه تصمیم باشد ، هویت شخص ، به شکل موثر و مورد اطمینانی قابل شناسایی خواهد بود .

یک مشکل عملی که در شناسایی بر اساس عنبیه وجود درادر آن است که عنبیه اغلب توسط پلک و مژه چشم پوشانده می شود .

برای کاستن از ریسک عدم پذیرش درچنین حالاتی ، الگوریتم های دیگری برای تعیین مکان پلک و مژه چشم نیاز است تا از اختلالی که قسمت های کوچکی از پلک یا مژه چشم پوشانده میشود .

یک برنامه گرافیک با عنوان « چالش تصویربرداری پیاپی از عنبیه » حرکت پلک ، مژه چشم و نیز حرکت های همزمان تخم چشم در حدقه را مشخص می سازد .

بر اساس دلایلی که در ذیل به آنها اشره می شود، عنبیه چشم را می توان بهترین بخش بدن آدمی برای احراز هویت به شیوه بیومتریک دانست .

به عنبیه چشم یک ارگان درونی در بدن انسان است که در مقابل آسیب ها به خوبی مورد محافظت قرار می گیرد . ضمنا عنبیه توسط یک غشای نازک و حساس یعنی قرنیه پوشده شده است . این امر باعث تمایز آن از اثر انگشت است چرا که شناسایی قطعی یک اثر انگشت پس از گذشت چند سال ، در صورتی که شخص مشغول به فعالیت هایی باشد که دست انجام می پذیرند ، به دشواری امکان پذیر خواهد بود .

-عنبیه تقریبا مسطح بوده و فضای دو ماهیچه که مکمل یکدیگر هستند ( عضلات تنگ کننده و گشاد کننده ) ویژگی های هندسی عنبیه و ضخامت حدقه چشم را کنترل می نماید . این امر باعث می شود که امکان پیش بینی شکل و وضعیت عنبیه در مقایسه با چهره به عنوان مثال بسیار بیشتر باشد .

– عنبیه دارای یافت ظرفیت و حساسی است که همانند اثر انشگت ، به صورت رندوم در دوران جنینی شکل می گیرد به طور ژنیتیکی حتی دوقلوهای همسان نیز دارای ویژگی های عنبیه کاملا متفاوتی هستند . این در حالی است که تنها در حدود ۵/۱ درصد دوقلوهای همسان DNA , ( اثر انگشت ژنی ) منحصر به فرد و متمایز دارند .

– اسکن عنبیه شبکیه عکس گرفتن بوده و می توان این کار را از فاصله ده سانتی متری الی چند متری انجام داد . در واقع برای احراز هویت شخص ، نیازی نیست که وی ابزاری را که شاید به تازگی توسط شخص دیگری لمس شده ، لمس کند از همین رو دید منفی و ناخوشایندی که به طور روز افزون در بعضی فرهنگ ها علیه اسکنرهای اثر انگشت و لمس یک صفحه توسط انگشت ، پدیده آمده از بین می رود . این موضوع در ورد اسکنر شبکیه که به وسیله آن می توان چشم را به یک لنز بسیار نزدیک کرد نیز صادق است .

– برخی استدلال می کنند که یک عکس دیجیتالی متمرکز از ضخامت عنبیه با حدود ۲۰۰ پیکسل ، نسبت به داد هایی که اثر انگشت به دست می آید ، حاوی اطلاعات ثابت و دراز مدت بیشتری است .

– استفاده تجاری از الگوریتم تشخیص افراد با استفاده از عنبیه چشم ، یعنی الگوریتم IrisCode دکتر John Daugman در صد عدم اشتباه بی نظیری را در تطبیق عنبیه و شناسایی به ارمغان آورده است .

– اگرچه بعضی فرایندهای پزشکی و عملیات جراحی می تواند بر رنگ و شکل بیرونی عنبیه اثر بگذارد ، با این حال بافت ظریف آن به گونه ای خارق العاده طی ده ها سال ثابت باقی می ماند . بعضا مواردی وجود داشته که در آنها احراز هویت با عنبیه ، پس از یک دوره سی ساله نیز با موفقیت انجام شده است .

– از یک سو شناسایی افراد بر اساس عنبیه چشم را می توان یک تکنولوژی نوظهور بر شمرد و از سوی دیگر نهادهای مجری قانون و مقامات اداره مهاجرت برخی کشورها ، سرمایه گذاری های هنگفتی در بخش شناسایی افراد با استفاده از اثر انگشت پیاده کرده اند . نتیجه اینکه در چنین موارد ، استفاده فناوری شناسایی بر اساسا عنبیه ، ناقض حجم عظیم سرمایه گذاری ها و اقدامات صورت گرفته به شمار می رود .

– اگر شخصی که قرار است مورد شناسایی قرار گیرد ، همکاری نکند ، یعنی سرش را نگه نداشته و به دوربین نگاه ننماید ، انجام فرآیند شناسایی کار بسیار دشواری خواهد بود . در مواردی که فاصله شخص با دستگاه ، بیش از چند متر باشد نیز این معضل وجود دارد .

– همانند دیگر تکنولوژی های بیومتریک تصویری ، استفاده از تصاویری که دارای کیفیت ناچیزی است ، می تواند فرایند شناسایی بر اساس عنبیه را مخدوش سازد .

– فعالان حقوق بشر عقیده دارند که فناوری شناسایی افراد بر اساس عنبیه ( همانند دیگر زیرساخت های احراز هویت از قبیل پایگاه های داده ( national residents , ID card ها و غیره ) در صورتی که خود اشخاص تمایل داشته باشند و اجازه بدهند ، می تواند کمک کار دولتمردان در ردگیریو شناسایی انسان ها تلقی گردد . ادامه دارد …