تشخیص هویت با چهره و تپش قلب

این مقاله سومین مقاله از سری مقالات امنیت و بیومتری است. در دو مقاله "تشخیص هویت با اثر انگشت" و "تشخیص هویت با کف دست و رگ‌ها" به طور مفصل آن روش های را توضیح دادیم. دراین مقاله می پردازیم به چگونگی تشخیص هویت از روی چهره و تپش قلب.

تشخیص دو بعدی چهره

در هر چهره مشخصات چانه، دهان، بینی، چشم و پیشانی، منحصر به فرد هستند. اما برای تشخیص هویت از روی چهره برخی عوامل مانند ریش و سبیل، عینک و زاویه تابش نور، کار را دشوار می‏کنند. از همین رو، سیستم ما باید این اطلاعات قابل تغییر را حذف کرده و روی ویژگی‏های ثابت هر چهره متمرکز شود. افزون بر این، باید هنگام پردازش به حالت چهره (شاد، غمگین و ...) نیز توجه داشت برای رسیدن به یک نتیجه قابل اطمینان در تشخیص چهره، دو روش وجود دارد:

1- Elastic Graph Matching

2- Eigen- Faces

در روش نخست، ویژگی‏های کلیدی چهره با کمک گراف به دست می‏آید.برای این‏کار یک شبکه روی چهره قرار می‏گیرد. سپس نقاط تلاقی این شبکه که روی نقاط کلیدی چهره مانند چشم‏ها، انحنای لب یا نوک بینی قرار گرفته‏اند ثبت می‏شوند. این نقاط یک شبکه الاستیکی با نسبت‏های ثابت می‏سازند. این تناسب‏ها حتی با تغییر حالت چهره یا موقعیت دوربین نیز ثابت می‏مانند. درون عکس‏های گرفته شده از چهره شخص می‏توان این نقاط را پیدا کرد. در پایان، سیستم با مقایسه مشخصات به دست آمده با مشخصاتی که از پیش ذخیره شده در باره شخص داوری می‏کند.

در روش دوم تلاش می‏شود تا عکس اسکن شده صورت با اطلاعات پایه‏ای از قبل ذخیره شده مطابقت داده شود.برداری که در پایان به دست می‏آید، ملاک خوبی برای شناسایی چهره است.

تشخیص سه بعدی چهره

برخلاف روش تشخیص دو بعدی، روش سه بعدی به تجهیزات بسیار پیچیده‏تری نیاز دارد. در این روش، انحراف داده‏های ورودی از داده‏های ذخیره شده زیادتر است و روش‏ با دقت بیشتری عمل می‏کند.

روش تشخیص سه بعدی چهره از یک چشمه نور مادون قرمز و یک اسکنر به عنوان دریافت کننده استفاده می‏کند. فرستنده شبکه‏ای از نورهای مادون قرمز که برای انسان قابل رویت نیست را روی صورت شخص می‏تاباند. سپس یک اسکنر ویژه پرتوهای بازتاب را دریافت کرده و اطلاعات تصویر را پردازش می‏کند. دریافت بازتاب و تصویربرداری با سرعت 25 فریم در ثانیه انجام می‏گیرد.

برتری روش سه بعدی در همین سرعت بالای شناسایی و عدم وابستگی به حرکت و جا به جایی صورت است.

شناسایی فرد حدود 2 تا 3 ثانیه طول می‏کشد.

انتقال و نصب سیستم تصویربرداری هم بسیار ساده است. زاویه دید سیستم چندان مهم نیست. همچنین آینه‏ای شدن یا نورپردازی نامناسب تاثیری در این شیوه ندارد. همچنین عملیات آن برای اشخاص ساده بوده و کاملاً پذیرفتنی است. سیستم برای شناسایی دقیق اشخاص، برای هر نفر برداری‏های سه بعدی می‏سازد.

 

شناسایی از روی تپش‏های قلب

پژوهشگران دانشگاه ویسکانسین – مادیسون یک روش بیومتریک تازه برای شناسایی افراد پیدا کرده‏اند. این پژوهشگران تپش‏های قلب را مبنای کار خود قرار داده‏اند. آنها دریافته‏اند که هر قلب الگوی یکتای خود را برای تپش دارد.

آنها از این کشف برای ساختن یک روش بیومتریک برای شناسایی افراد استفاده کرده‏اند. تقریباً مانند همه روش‏های بیومتریک، سیستم نخست یک الگو از تپش قلب می‏سازد. برای این کار از ویژگی‏های خاص که با حسگرهای متعارف مانند ECG جمع‏آوری می‏شوند، استفاده می‏شود.

هر قلب الگوی یکتای خود را برای تپش دارد.

سپس داده‏های کلیدی کاردیوگرام برای مقایسه بعدی در بانک اطلاعاتی ذخیره می‏شود. برای هر چه بالاتر بردن ضریب اطمینان این روش، عملیات pre-processing و pre-screening اهمیت ویژه‏ای دارند. در این مرحله، تپش‏های قلب به گونه‏ای فیلتر شده و در مورد پردازش قرار می‏گیرد که بتوان داده‏های حاصل را در یک بانک اطلاعاتی ذخیره کرد. البته این روش هنوز دقت و اطمینان کافی را ندارد و هنوز در آغاز راه خود است. اما همه این پژوهش‏گران مطمئن هستند که شناسایی از روی تپش‏های قلب کاملاً شدنی است.

برگرفته از ماهنامه رایانه، شماره 191

تنظیم برای تبیان: فاطمه مجدآبادی