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Iris- und Retinaerkennung

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

  1. Proseminar Verfahren der BioSignaturen Iris- und Retinaerkennung Aamer Q. Mahmood

  2. Iris- und Retinaerkennung Überblick • Einführung • Grundlagen • Iriserkennung • Retinaerkennung • Beispiele aus der Praxis • Sicherheitsfaktoren/Fehlerquellen • Vor und Nachteile im Überblick • Zunkuftsaussichten

  3. 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

  4. 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. . .

  5. 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

  6. 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

  7. 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

  8. 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).

  9. 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 . .

  10. 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 ? . .

  11. Die Iriserkennung Wie kann das Irismuster codiert werden ? . .

  12. Die Iriserkennung Wie kann das Irismuster codiert werden ? . .

  13. 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

  14. Beispiele aus der Praxis National Geographics

  15. 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

  16. 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

  17. 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.

  18. 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 %

  19. 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 - .

  20. Probleme durch Umwelteinflüsse

  21. 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 .

  22. 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 .

  23. Sicherheitsfaktoren Moralische Überlegungen Ein Scan des Auges möchte nicht Jeder Gefahr durch Mißbrauch Totale Überwachungsmöglichkeit

  24. Vor und Nachteile im Überblick Irisscan Vorteile Benutzerfreundlich Hohe Genauigkeit Schnell Nachteile Hohe Kosten Moralische Vorbehalte Technische Schwierigkeiten

  25. Vor und Nachteile im Überblick Retinascan Vorteile Hohe Genauigkeit Relativ Betrugssicher Kleiner Identifizierungscode Nachteile Komplizierter Ablauf Moralische Vorbehalte Kosten und technische Grenzen

  26. Zukunftsaussichten Marktanteil

  27. Zukunftsaussichten Iriserkennung Vorteil durch die berührungslose Umsetzung Retina Umständliche Handhabung lässt zu wünschen übrig

  28. Zeitreise !?

  29. 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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