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 Zunkuftsaussichten

Einführung Objektgestützt Erinnerungsgestützt Konventionelle Authifizierungsmethoden Eine Authifizierung ist eine bestätigte Identifizierung mit Erteilung bestimmter Befugnisse. Objektgestützt Erinnerungsgestützt Einfach nachzustellen Leicht zu verlieren Verlust durch Vergessen Entschlüsselung möglich

Verfahren der BioSignaturen, eine Alternative ? 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. .

Einführung . Iriserkennung . Retinaerkennung . 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= Rege nbog enha ut Corn ea(H ornh aut)‏ Grundlagen Das menschliche Auge Erw ähne Iris= Rege nbog enha ut Corn ea(H ornh aut)‏ Pupi lle und Lede rhaut 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

Grundlagen Die Retina Das menschliche Auge Der Mensch besitzt eine inverse Retina gut geschützt im Augapfel einsehbar über die Pupille nahezu 100% individuell Muster der Aderschicht

Grundlagen Fourier-Theorie Wavelet-Theorie Gabor-Funktion 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).

3. Augenlider werden ähnlich erkannt nur Splines statt Kreise 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 .

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 ? .

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

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

Auswertungsmethoden und ihre Effizienz 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

Beispiele aus der Praxis National Geographics

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

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

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.

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 %

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 - .

Probleme durch Umwelteinflüsse

Iris : hoch Retina : sehr hoch Iris : gering Retina : sehr hoch 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 .

Ja, denn eine künstlich Retina besitzt nicht die Eigenschaften 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 .

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

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

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

Zukunftsaussichten Marktanteil

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

Zeitreise !?

Iris- und Retinaerkennung Mit freundlicher Unterstützung von : 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