Upload
ilsa-braun
View
113
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
Iris- und RetinaerkennungIris- und Retinaerkennung1 Aamer Q. Mahmood
ProseminarProseminar
Verfahren der Verfahren der BioSignaturenBioSignaturen
Iris- und RetinaerkennungIris- und RetinaerkennungÜberblick
- EinführungEinführung
- GrundlagenGrundlagen
- IriserkennungIriserkennung
- RetinaerkennungRetinaerkennung
- Beispiele aus der PraxisBeispiele aus der Praxis
- Sicherheitsfaktoren/FehlerquellenSicherheitsfaktoren/Fehlerquellen
- Vor und Nachteile im ÜberblickVor und Nachteile im Überblick
- ZunkuftsaussichtenZunkuftsaussichten
EinführungEinführungKonventionelle Authifizierungsmethoden
Eine Eine AuthifizierungAuthifizierung ist eine bestätigte Identifizierung ist eine bestätigte Identifizierung
mit Erteilung bestimmter Befugnisse.mit Erteilung bestimmter Befugnisse.
ObjektgestütztObjektgestützt
ErinnerungsgestütztErinnerungsgestützt
Einfach nachzustellenEinfach nachzustellen
Leicht zu verlierenLeicht zu verlieren
Verlust durch VergessenVerlust durch Vergessen
Entschlüsselung möglichEntschlüsselung möglich
EinführungEinführungVerfahren der BioSignaturen, eine Alternative ?
Eine Eine BiosignaturBiosignatur ist ein Merkmal der ist ein Merkmal der BiometrieBiometrie, also aller , also aller kaum veränderbaren Körper- oder kaum veränderbaren Körper- oder
Verhaltensmerkmale, einer Person, das Verhaltensmerkmale, einer Person, das zur Authifizierung genutzt wird.zur Authifizierung genutzt wird.
..
..
EinführungEinführungVerfahren der BioSignaturen, eine Alternative ?
Eine Eine BiosignaturBiosignatur ist ein Merkmal der ist ein Merkmal der BiometrieBiometrie, also aller , also aller kaum veränderbaren Körper oder kaum veränderbaren Körper oder
Verhaltensmerkmale, einer Person, das Verhaltensmerkmale, einer Person, das zur Authifizierung genutzt wird.zur Authifizierung genutzt wird.
..
..
Die Iris wird auf einem digitalen Bild Die Iris wird auf einem digitalen Bild gesuchtgesucht
repräsentativer IrisCode wird erstelltrepräsentativer IrisCode wird erstellt
berührungsloses Verfahrenberührungsloses Verfahren
Scan mithilfe eines IR-LasersScan mithilfe eines IR-Lasers
erfordert aufwendige Benutzungerfordert aufwendige Benutzung
liefert hohe Präzision bei der liefert hohe Präzision bei der MustererkennungMustererkennung
Iriserkennung Iriserkennung ..
Retinaerkennung Retinaerkennung ..
GrundlagenGrundlagenDas menschliche Auge
Die IrisDie Iris. .
- Liegt gut geschützt hinter der CorneaLiegt gut geschützt hinter der Cornea
- Besitzt eine gut strukturierte Oberfläche, nahezu 100% Besitzt eine gut strukturierte Oberfläche, nahezu 100% individuellindividuell
- IrisMuster ergibt sich aus den Reflexionen des IrisMuster ergibt sich aus den Reflexionen des AugeninnernsAugeninnerns
- Unterschiedliche Pigmentierung macht die Augenfarbe ausUnterschiedliche Pigmentierung macht die Augenfarbe aus
- Beste Präzision im IR-Lichtwellen BereichBeste Präzision im IR-Lichtwellen Bereich
GrundlagenGrundlagenDas menschliche Auge
Die RetinaDie Retina
- Der Mensch besitzt eine inverse RetinaDer Mensch besitzt eine inverse Retina
- gut geschützt im Augapfelgut geschützt im Augapfel
- einsehbar über die Pupilleeinsehbar über die Pupille
- nahezu 100% individuell Muster der nahezu 100% individuell Muster der AderschichtAderschicht
GrundlagenGrundlagenMathematisch-algorithmisches Erkennen
Fourier-TheorieFourier-Theorie
Wavelet-TheorieWavelet-Theorie
Gabor-FunktionGabor-Funktion
Jede periodische Funktion kann durch eine Jede periodische Funktion kann durch eine Summe von Sinus und Cosinusfunktionen Summe von Sinus und Cosinusfunktionen
beschrieben werdenbeschrieben werden
Aufteilung des Signals in mehrere kleine Aufteilung des Signals in mehrere kleine die mit einem Mutterwavelet beschrieben die mit einem Mutterwavelet beschrieben werden könnenwerden können
Die Gaborfnk ist eine Wellenfunktion die mit Die Gaborfnk ist eine Wellenfunktion die mit einer Exponentialfunktion unter die gaussche einer Exponentialfunktion unter die gaussche Glockenkurve berschränkt ist. Als Wavelet Glockenkurve berschränkt ist. Als Wavelet lässt sie Ort und Frequenz gleich genau zu lässt sie Ort und Frequenz gleich genau zu (Gabor 1946).(Gabor 1946).
Die IriserkennungDie IriserkennungWie finde ich eine Iris ?
..
..
1. Bild wir im Nahinfrarotbereich aufgenommen, dabei sollte die Iris etwa einen Durchmesser von 100-140 Bildpunkten besitzen
2. Übergänge von der Pupille zur Iris und von der Iris zur Lederhaut werden zuerst gesucht
Diese sind nicht konzentrisch und größenvariabel, Grenzen werden durch starke Kontraswechsel erkannt
<- Fnk : ds definierter Bogen ?, mittelpunkt x,y und Radius r, G ist eine Glättungsfnk
Suche ist auf horizontale Bereiche beschränkt da Augenlider weggerechnet werden müssen
3. Augenlider werden ähnlich erkannt nur Splines statt Kreise
Die IriserkennungDie IriserkennungWie kann das Irismuster normiert werden ?
..
..
Die IriserkennungDie IriserkennungWie kann das Irismuster codiert werden ?
..
..
Die IriserkennungDie IriserkennungWie kann das Irismuster codiert werden ?
..
..
IriserkennungIriserkennungAuswertungsmethoden und ihre Effizienz
- Erkennungszeit 446msErkennungszeit 446ms
- Einfacher boolescher Ausdruck zum Einfacher boolescher Ausdruck zum VergleichenVergleichen
- Dauer eines Vergleiches ca. 10msDauer eines Vergleiches ca. 10ms
- FAR (False Accept Rate) liegt bei 1 / 127 FAR (False Accept Rate) liegt bei 1 / 127 000 000000 000
Die Hamminddistanz gibt die Ähnlichkeit Die Hamminddistanz gibt die Ähnlichkeit zweier verglichener IrisCodes wiederzweier verglichener IrisCodes wieder
Beispiele aus der PraxisBeispiele aus der PraxisNational Geographics
Beispiele aus der PraxisBeispiele aus der PraxisEyeTicket
Flughafen Heathrow (London), Frankfurt Flughafen Heathrow (London), Frankfurt am Mainam Main
- Abfertigung von EinreiseformalitätenAbfertigung von Einreiseformalitäten
- Anmeldung am Abflugsort nötigAnmeldung am Abflugsort nötig
- Recht zügiger AblaufRecht zügiger Ablauf
- http://www.eyeticket.comhttp://www.eyeticket.com
Beispiele aus der PraxisBeispiele aus der Praxis
Hier blende ich einen Clip Hier blende ich einen Clip ein,ein,
Datei (mittels Datei (mittels Taskwechsel) :Taskwechsel) :
Vortrag/clips_vortrag/clipVortrag/clips_vortrag/clip
1.ram1.ram
Ab Zeitpunkt : 02:17 Bis : Ab Zeitpunkt : 02:17 Bis : 03:3303:33
- Infrarot-Laserscan- Infrarot-Laserscan
- Abstandsunterschiede der Aderschicht- Abstandsunterschiede der Aderschicht
ergeben das Musterergeben das Muster
- Bestimmter Punkt muss durch den - Bestimmter Punkt muss durch den
Benutzer fixiert werdenBenutzer fixiert werden
- Durch die benutzerabhängige Interaktion entstehen - Durch die benutzerabhängige Interaktion entstehen hohe Erfassungsfehler.hohe Erfassungsfehler.
Meistens sind mehrere Versuche vonnöten.Meistens sind mehrere Versuche vonnöten.
RetinaerkennungRetinaerkennungErfassungstechnik
RetinaerkennungRetinaerkennungEffizienz
Mit Hilfe eines Verfahrens ähnlich dem Mit Hilfe eines Verfahrens ähnlich dem
Minuzenmatching wird ein aussagekräftiger 768 Bit Minuzenmatching wird ein aussagekräftiger 768 Bit
Code enstelltCode enstellt..
- FAR liegt bei 1 / 1 000 000- FAR liegt bei 1 / 1 000 000
- FRR ( False Reject Rate ) sehr hoch 5-10 %- FRR ( False Reject Rate ) sehr hoch 5-10 %
- Anlaufschwierigkeiten aufgrund von mangelnder - Anlaufschwierigkeiten aufgrund von mangelnder AkzeptanzAkzeptanz
kompaktes Türerkennungssystem - kompaktes Türerkennungssystem - ..
Schwierige Handhabung - Schwierige Handhabung - ..
Preis ca. $2500 - Preis ca. $2500 - ..
mehrmaligie Versuche notwendig - mehrmaligie Versuche notwendig - ..
http://www.retina-scan.com - - ..
Beispiele aus der PraxisBeispiele aus der PraxisICAM 2001
Probleme durch Umwelteinflüsse
Wie qualitativ ist das Verfahren ?Wie qualitativ ist das Verfahren ?
Iris : hoch Iris : hoch Retina : sehr hochRetina : sehr hoch
Wie hoch ist der FRR Wert ?Wie hoch ist der FRR Wert ?
Iris : gering Iris : gering Retina : sehr hochRetina : sehr hoch
Das HD-Kriterium Das HD-Kriterium
Iris : 0,33Iris : 0,33
VerbesserungspunkteVerbesserungspunkte
..
SicherheitsfaktorenSicherheitsfaktorenIst die Erkennung sicher ?
RetinascanRetinascan
Ja, denn eine künstlich Retina besitzt nicht die EigenschaftenJa, denn eine künstlich Retina besitzt nicht die Eigenschaften
IrisscanIrisscan
Im Prinzip machbar, z.B.: durch die Kopplung verschiedener Im Prinzip machbar, z.B.: durch die Kopplung verschiedener SicherheitsmethodenSicherheitsmethoden
Gefahr durch Abfangen der Augeninformation Gefahr durch Abfangen der Augeninformation
Die Augenidentität kann nicht gewechselt werdenDie Augenidentität kann nicht gewechselt werden
Verschlüsselung der InformationenVerschlüsselung der Informationen
..
SicherheitsfaktorenSicherheitsfaktorenIst das System täuschungssicher ?
SicherheitsfaktorenSicherheitsfaktorenMoralische Überlegungen
Ein Scan des Auges möchte nicht Jeder
Gefahr durch Mißbrauch
Totale Überwachungsmöglichkeit
Vor und Nachteile im ÜberblickVor und Nachteile im ÜberblickIrisscan
Benutzerfreundlich
Vorteile
Hohe Genauigkeit
Schnell
Hohe Kosten
Nachteile
Moralische Vorbehalte
Technische Schwierigkeiten
Vor und Nachteile im ÜberblickVor und Nachteile im ÜberblickRetinascan
Hohe Genauigkeit
Vorteile
Relativ Betrugssicher
Kleiner Identifizierungscode
Komplizierter Ablauf
Nachteile
Moralische Vorbehalte
Kosten und technische Grenzen
ZukunftsaussichtenZukunftsaussichtenMarktanteil
ZukunftsaussichtenZukunftsaussichten
Iriserkennung
Vorteil durch die berührungslose Umsetzung
Retina
Umständliche Handhabung lässt zu wünschen übrig
Zeitreise !?Zeitreise !?
Iris- und RetinaerkennungIris- und RetinaerkennungEin Vortrag von Aamer Q. Mahmood
1 (c) Aamer Q. Mahmood
Mit freundlicher Unterstützung von :Mit freundlicher Unterstützung von :
EyeTicket Co. (EyeTicket-Clip)EyeTicket Co. (EyeTicket-Clip)
2020thth Century Fox (Minority Report) Century Fox (Minority Report)
Quellnachweis BilderQuellnachweis Bilder
http://www.rossmann.de/rol_html/shops/kontaktlinsen/images/auge.jpghttp://www.rossmann.de/rol_html/shops/kontaktlinsen/images/auge.jpg
http://www.sunds.ch/schluessel.jpghttp://www.sunds.ch/schluessel.jpg
http://www.riskvision.ethz.ch/images/gehirn1.gifhttp://www.riskvision.ethz.ch/images/gehirn1.gif
http://www.dd.shuttle.de/dd/gysemi/gifs/ausrufezeichen.gifhttp://www.dd.shuttle.de/dd/gysemi/gifs/ausrufezeichen.gif
http://www.optobionics.com/re-retina.jpghttp://www.optobionics.com/re-retina.jpg
http://www.asial.com.au/images/content/iris.jpghttp://www.asial.com.au/images/content/iris.jpg
http://www.retina-tec.nl/Fotooshttp://www.retina-tec.nl/Fotoos
und diverse weitere Internetquellen ...und diverse weitere Internetquellen ...