Punt biomètric

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Per poder identificar a una persona mitjançant un sistema de seguretat s'han de comparar les seves característiques amb una base de dades, per fer això s'extrauen uns punts biomètrics i es mesuren les distàncies entre ells per tal de reconèixer les característiques biomètriques de la persona a identificar. El reconeixement de persones per a sistemes de seguretat mitjançant càmeres s'ha convertit en aquests darrers anys una de les formes més comuns de reconeixement. Per poder arribar a fer una identificació exitosa s'hauria de tenir una base de dades amb moltes imatges del individu i anar-les comparant una a una, i aquestes amb totes les possibles identificacions. Això seria molt costós, és per això que es busquen les característiques biomètriques que diferencien a cada persona i es busquen uns punts per a poder fer la identificació.

L'objectiu d'un sistema de reconeixement és, generalment, el següent: donada una imatge d'una persona "desconeguda" i trobar una imatge de la mateixa persona en un conjunt d'imatges "conegudes", o imatges d'entrenament. La gran dificultat afegida és la d'aconseguir que aquest procés es pugui realitzar en temps real. El sistema reconeixerà les persones presents a imatges o vídeos automàticament. Pot operar en 2 modes:

  • Verificació o autentificació de persones: compara una imatge de la persona amb una altra imatge amb la persona de la que volem saber la identitat. El sistema confirmarà o rebutjarà la identitat de la persona. En aquest mode es produeixen dos tipus d'errors bàsics, anomenats falses acceptacions i falsos rebutjos, mesurats respectivament amb les taxes TFA i TFR.
  • Identificació de persones: compara la imatge d'una persona desconeguda amb totes les imatges de persones conegudes que es troben a la base de dades per determinar la seva identitat.

Biometria[modifica | modifica el codi]

La biometria és la ciència del mesurament de propietats físiques dels éssers vius i per a l'enginyer és el reconeixement automàtic dels individus sobre la base de les seves característiques de comportament i biològics.

Mitjançant el mesurament de les característiques adequades del comportament i de la biologia d'una persona mitjançant una investigació de reconeixement es poden comparar aquestes dades obtingudes amb les de referència, emmagatzemades anteriorment mitjançant un procés d'aprenentatge, per tal de poder obtenir la identitat d'un usuari específic.

Característiques biomètriques[modifica | modifica el codi]

Una característica biomètrica és una característica biològica o de la conducta d'un individu que pot ser mesurada i distingida. Moltes d'aquestes característiques biomètriques es poden extreure amb el propòsit de reconeixement automàtic dels individus. Exemple: la cara.

Aquesta característica, capturada amb un dispositiu de captura adient, es pot comparar amb una representació de la mostra biomètrica d'altres característiques biomètriques semblants.

Els dispositius extreuen dades biomètriques, que poden ser utilitzades per a la comparació amb una referència biomètrica. Exemple: les mesures característiques extretes d'una fotografia de la cara, com ara distància entre els ulls o el nas, la mida del cap, etc

L'objectiu de l'extracció de característiques biomètriques és eliminar qualsevol informació supèrflua, que no contribueix al reconeixement biomètric. Això permet una comparació ràpida, una millora de rendiment biomètric, i pot tenir avantatges de privacitat.

Característiques biomètriques més comunes[modifica | modifica el codi]

Descripció biomètrica [1] Característiques
Línies d'empremptes digitals del dit L'estructura dels porus
Signatura (dinàmica) Escriure amb diferents tipus de pressió i a diferent velocitat
Distància geomètrica facial Diferència entre els trets determinats de la cara (ulls, nas, boca, orelles, etc...)
Iris Patró del iris
Retina Forma del fons del ull
Forma geomètrica del cos Diferències entre les característiques específiques del cos
Mesura geomètrica de la mà Mesura i característiques de la mà, tant el palmell com els dits
Estrucura de les venes Estructura de les venes de la mà tant de la part posterior o del palmell
Oïda Dimensions i forma de l'orella visible
To To de veu o timbre
ADN Codi de l'ADN
Dinàmica_de_tecleig Ritme de les pulsacions del teclat

Procés[modifica | modifica el codi]

Per poder reconèixer una persona per les seves característiques i punts biomètrics, en primer lloc s'ha de fer una fase d'aprenentatge d'aquestes característiques esmentades abans.

Procés d'enrolment

El procediment es diu enrolment i comprèn la creació d'un registre de les dades de ‘enrolment' de les característiques biomètriques (punts biomètrics) (de la persona a identificar) i emmagatzemar-lo en una base de dades de registre de punts biomètrics. El registre de punts biomètriques de 'enrolment' comprèn referències a una o diverses punts biomètrics, com un nom o un nombre de personal.


Funcionament del reconeixement biomètric[modifica | modifica el codi]

Als efectes del reconeixement, el titular dels punts biomètrics (la persona a ser reconeguda) presenta la seva característica biomètrica per al dispositiu de captura biomètrica, el que genera una mostra de reconeixement biomètric d'aquesta.

Procés de presa de desició en front d'una imatge rebuda

De la mostra de reconeixement biomètric s'extrauen les característiques biomètriques mitjançant la cerca dels punts biomètrics, que es comparen amb una o diverses plantilles biomètriques a partir de la base de dades de registre de punts biomètrics. A causa de la naturalesa estadística de mostres biomètriques en general no hi ha coincidència possible exacta. Per aquesta raó, el procés de decisió només s'assignen les dades biomètriques subjectes a una plantilla biomètrica de reconeixement i una posterior confirmació permet ajustar el llindar.

Punts o formes biomètrics per al reconeixement mitjançant una càmera[modifica | modifica el codi]

Per fer la comparació i prendre una decisió el sistema necessita una forma o punts per comparar les distàncies amb la seva base de dades. Això ha de ser ràpid de calcular, concís per a emmagatzemar, representantment independent i eficient perquè coincideixi.

Cap[modifica | modifica el codi]

La forma del cap es basa en esfèriques harmòniques, la xarxa de cap humà s'assigna en una esfera i després es va expandir en les bases o els harmònics esfèrics. Per el cap, més concretament la cara, s'utilitza també les distàncies entre diferents punts, com la distància entre els ulls, la boca ....

Cos[modifica | modifica el codi]

Per al cos s'utilitzen diferents punts i es mesura la distància entre aquests, igual que amb el cap. La Anthropometry Landmarks, marca 67 punts, que van ser extrets de l'anàlisi d'una base de dades utilitzada per a crear aquest sistema. Aquests són punts per mesurar distàncies. Els punts de referència són claus per a identificar l'estructura articular de l'os i són adequats per segmentar el cos i produir segments de referència del cos i les articulacions.

Distàncies biomètriques.jpg

Els punts plantegen separacions o fragmentacions del cos independents i de fàcil captura amb una càmera. Això s'aplica als punts connectats per un únic os gran. Per tant, formem un vector biomètrics de quinze distàncies, \, d , amb el canell fins al colze \, P1 , \, P2 , colze amb colze, maluc, etc la distància euclidiana \, d = | | Pi - Pj | | és invariant a través de diferents postures . Distàncies, com la barbeta del genoll s'eviten, s'intenta que siguin consecutives e invariants. Totes les mesures estan en mil·límetres (mm).

Anthropometry Landmarks, punts biomètrics del cos humà

L'error[modifica | modifica el codi]

Un sistema de visió artificial afegeix algun error en el mesurament dels punts de referència. Aquest error real és una funció complexa del sistema d'imatge, la imatge post-processament, i l'algoritme de càlcul 3D. Per simplificar, i evitar qualsevol anàlisi d'aquest procés, en lloc d'especificar un error equivalent en la posició dels punts de referència s'estudia l'efecte de l'error en el reconeixedor.

Conclusió[modifica | modifica el codi]

L'ús de punts biomètrics és útil per a la identificació amb els sistemes de càmeres, però el problema és que necessitem una base de dades anteriors per comparar les distàncies que tenim amb el nostre sistema i això és molt costós, però el sistema és fiable i segur.

Aplicacions[modifica | modifica el codi]

Una de les seves implementacions en nous productes és la seva utilització a Kinect [2]per a poder utilitzar-lo com a control parental, ja que només cal comparar les dades obtingudes amb unes dades ja prèviament enmagatzemades i determinar si la persona reconeguda és menor o no. Però la seva aplicació més clara és la utilització per a reconeixement de persones per a sistemes de seguretat.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Bonsor, K. «[http://www.sans.org/reading_room/whitepapers/authentication/biometric-selection-body-parts-online_139 SANS Institute InfoSec Reading Room]». [Consulta: 2011-11-28].
  2. Bonsor, K. «SANS Institute InfoSec Reading Room».

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]