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Proseminar Verfahren der BioSignaturen. Iris- und Retinaerkennung. Aamer Q. Mahmood. Iris- und Retinaerkennung. Überblick. Einführung Grundlagen Iriserkennung Retinaerkennung Beispiele aus der Praxis Sicherheitsfaktoren/Fehlerquellen Vor und Nachteile im Überblick

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Iris- und Retinaerkennung

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Presentation Transcript


Iris und retinaerkennung

Proseminar

Verfahren der BioSignaturen

Iris- und Retinaerkennung

Aamer Q. Mahmood


Iris und retinaerkennung

Iris- und Retinaerkennung

Überblick

  • Einführung

  • Grundlagen

  • Iriserkennung

  • Retinaerkennung

  • Beispiele aus der Praxis

  • Sicherheitsfaktoren/Fehlerquellen

  • Vor und Nachteile im Überblick

  • Zunkuftsaussichten


Iris und retinaerkennung

Einführung

Konventionelle Authifizierungsmethoden

Eine Authifizierung ist eine bestätigte Identifizierung

mit Erteilung bestimmter Befugnisse.

Objektgestützt

Erinnerungsgestützt

Einfach nachzustellen

Leicht zu verlieren

Verlust durch Vergessen

Entschlüsselung möglich


Iris und retinaerkennung

Einführung

Verfahren der BioSignaturen, eine Alternative ?

Eine Biosignatur ist ein Merkmal der Biometrie, also aller kaum veränderbaren Körper- oder Verhaltensmerkmale, einer Person, das zur Authifizierung genutzt wird.

.

.


Iris und retinaerkennung

Einführung

Verfahren der BioSignaturen, eine Alternative ?

Eine Biosignatur ist ein Merkmal der Biometrie, also aller kaum veränderbaren Körper oder Verhaltensmerkmale, einer Person, das zur Authifizierung genutzt wird.

.

.

Iriserkennung .

Retinaerkennung .

Die Iris wird auf einem digitalen Bild gesucht

repräsentativer IrisCode wird erstellt

berührungsloses Verfahren

Scan mithilfe eines IR-Lasers

erfordert aufwendige Benutzung

liefert hohe Präzision bei der Mustererkennung


Iris und retinaerkennung

Grundlagen

Das menschliche Auge

Erwähne

Iris=Regenbogenhaut Cornea(Hornhaut)‏

Pupille und Lederhaut

Die Iris.

  • Liegt gut geschützt hinter der Cornea

  • Besitzt eine gut strukturierte Oberfläche, nahezu 100% individuell

  • IrisMuster ergibt sich aus den Reflexionen des Augeninnerns

  • Unterschiedliche Pigmentierung macht die Augenfarbe aus

  • Beste Präzision im IR-Lichtwellen Bereich


Iris und retinaerkennung

Grundlagen

Das menschliche Auge

Die Retina

  • Der Mensch besitzt eine inverse Retina

  • gut geschützt im Augapfel

  • einsehbar über die Pupille

  • nahezu 100% individuell Muster der Aderschicht


Iris und retinaerkennung

Grundlagen

Mathematisch-algorithmisches Erkennen

Fourier-Theorie

Wavelet-Theorie

Gabor-Funktion

Erzähl hier was von JPGs, alle Bilder sind daraus

Jede periodische Funktion kann durch eine Summe von Sinus und Cosinusfunktionen beschrieben werden

Aufteilung des Signals in mehrere kleine die mit einem Mutterwavelet beschrieben werden können

Die Gaborfnk ist eine Wellenfunktion die mit einer Exponentialfunktion unter die gaussche Glockenkurve berschränkt ist. Als Wavelet lässt sie Ort und Frequenz gleich genau zu (Gabor 1946).


Iris und retinaerkennung

Die Iriserkennung

Wie 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

.

.


Iris und retinaerkennung

Die Iriserkennung

1.Nachdem die Iris lokalisiert wurde, muss sie unabhängig von Größe und Drehung erfasst werden, außerdem muss noch die Pupille die auch dynamisch ist berücksichtig werden.

2. Die Iris wird nun aus dem Kartesischen (normalen) in ein Polar Koordinatensystem übertragen, dabei liegt der

neue Radius zwischen 0 und 1,

0 ist der Übergang von der Pupille zur Iris und 1 der Übergang von der Iris zur Lederhaut, damit wird die änderung der Irisgröße aufgefangen.

<-Die Iris verhält sich wie ein Gummiband das sich strecken kann aber dabei sein Muster nicht verliert.

Wie kann das Irismuster normiert werden ?

.

.


Iris und retinaerkennung

Die Iriserkennung

Wie kann das Irismuster codiert werden ?

.

.


Iris und retinaerkennung

Die Iriserkennung

Wie kann das Irismuster codiert werden ?

.

.


Iris und retinaerkennung

Iriserkennung

Auswertungsmethoden und ihre Effizienz

  • Erkennungszeit 446ms

  • Einfacher boolescher Ausdruck zum Vergleichen

  • Dauer eines Vergleiches ca. 10ms

  • FAR (False Accept Rate) liegt bei 1 / 127 000 000

Die Hamminddistanz gibt die Ähnlichkeit zweier verglichener IrisCodes wieder


Iris und retinaerkennung

Beispiele aus der Praxis

National Geographics


Iris und retinaerkennung

Beispiele aus der Praxis

EyeTicket

Flughafen Heathrow (London), Frankfurt am Main

  • Abfertigung von Einreiseformalitäten

  • Anmeldung am Abflugsort nötig

  • Recht zügiger Ablauf

  • http://www.eyeticket.com


Iris und retinaerkennung

Beispiele aus der Praxis

Hier blende ich einen Clip ein,

Datei (mittels Taskwechsel) :

Vortrag/clips_vortrag/clip1.ram

Ab Zeitpunkt : 02:17 Bis : 03:33


Iris und retinaerkennung

Retinaerkennung

Erfassungstechnik

- Infrarot-Laserscan

- Abstandsunterschiede der Aderschicht

ergeben das Muster

- Bestimmter Punkt muss durch den

Benutzer fixiert werden

- Durch die benutzerabhängige Interaktion entstehen hohe Erfassungsfehler.

Meistens sind mehrere Versuche vonnöten.


Iris und retinaerkennung

Retinaerkennung

Effizienz

Mit Hilfe eines Verfahrens ähnlich dem

Minuzenmatching wird ein aussagekräftiger 768 Bit Code enstellt.

- FAR liegt bei 1 / 1 000 000

- FRR ( False Reject Rate ) sehr hoch 5-10 %


Iris und retinaerkennung

Beispiele aus der Praxis

ICAM 2001

- Anlaufschwierigkeiten aufgrund von mangelnder Akzeptanz

kompaktes Türerkennungssystem - .

Schwierige Handhabung - .

Preis ca. $2500 - .

mehrmaligie Versuche notwendig - .

http://www.retina-scan.com - .


Iris und retinaerkennung

Probleme durch Umwelteinflüsse


Iris und retinaerkennung

Sicherheitsfaktoren

Ist die Erkennung sicher ?

Wie qualitativ ist das Verfahren ?

Iris : hoch Retina : sehr hoch

Wie hoch ist der FRR Wert ?

Iris : gering Retina : sehr hoch

Das HD-Kriterium

Iris : 0,33

Verbesserungspunkte

.


Iris und retinaerkennung

Sicherheitsfaktoren

Ist das System täuschungssicher ?

Retinascan

Ja, denn eine künstlich Retina besitzt nicht die Eigenschaften

Irisscan

Im Prinzip machbar, z.B.: durch die Kopplung verschiedener Sicherheitsmethoden

Gefahr durch Abfangen der Augeninformation

Die Augenidentität kann nicht gewechselt werden

Verschlüsselung der Informationen

.


Iris und retinaerkennung

Sicherheitsfaktoren

Moralische Überlegungen

Ein Scan des Auges möchte nicht Jeder

Gefahr durch Mißbrauch

Totale Überwachungsmöglichkeit


Iris und retinaerkennung

Vor und Nachteile im Überblick

Irisscan

Vorteile

Benutzerfreundlich

Hohe Genauigkeit

Schnell

Nachteile

Hohe Kosten

Moralische Vorbehalte

Technische Schwierigkeiten


Iris und retinaerkennung

Vor und Nachteile im Überblick

Retinascan

Vorteile

Hohe Genauigkeit

Relativ Betrugssicher

Kleiner Identifizierungscode

Nachteile

Komplizierter Ablauf

Moralische Vorbehalte

Kosten und technische Grenzen


Iris und retinaerkennung

Zukunftsaussichten

Marktanteil


Iris und retinaerkennung

Zukunftsaussichten

Iriserkennung

Vorteil durch die berührungslose Umsetzung

Retina

Umständliche Handhabung lässt zu wünschen übrig


Iris und retinaerkennung

Zeitreise !?


Iris und retinaerkennung

Iris- und Retinaerkennung

Ein Vortrag von Aamer Q. Mahmood

Mit freundlicher Unterstützung von :

EyeTicket Co. (EyeTicket-Clip)‏

20th Century Fox (Minority Report)‏

Quellnachweis Bilder

http://www.rossmann.de/rol_html/shops/kontaktlinsen/images/auge.jpg

http://www.sunds.ch/schluessel.jpg

http://www.riskvision.ethz.ch/images/gehirn1.gif

http://www.dd.shuttle.de/dd/gysemi/gifs/ausrufezeichen.gif

http://www.optobionics.com/re-retina.jpg

http://www.asial.com.au/images/content/iris.jpg

http://www.retina-tec.nl/Fotoos

und diverse weitere Internetquellen ...

(c) Aamer Q. Mahmood


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