Tajemství biometrie 4: Lidská ruka

Tajemství biometrie 4: Lidská ruka
Sdílej
 
Ve čtvrtém dílu naší minisérie se podíváme na biometrické vlastnosti ruky. Autorem je jako vždy profesor Martin Drahanský z Fakulty informačních technologií v Brně.

 

V úvodním dílu této minisérie Tajemství biometrie (vyšel v ábíčku 20/2017) jsme se věnovali otiskům prstů. Na našich rukách však nejsou zajímavé jen ony. V biometrii využíváme i dalších vlastností rukou – 2D a 3D geometrii ruky, cévní strukturu vnitřku ruky, ale také otisk celé dlaně.

Biometrie a 2D geometrie

Dvourozměrnou geometrií ruky rozumíme její profil promítnutý do roviny. 2D geometrie ruky využívá pohled shora a z boku. Postačuje jí k tomu jedna jediná kamera s podložkou, na níž se nachází zrcadlo pod úhlem 45°, které promítá nahoru do kamery i boční profil ruky. Na podložce jsou důležité kolíky, které slouží k přesnému umístění prstů. Tím je vždy přesně definována pozice celé ruky, což usnadňuje její porovnávání s databází.

Princip rozpoznávání je velmi jednoduchý – využívají se délky, šířky a výšky prstů, případně jejich zakřivení či drobné anomálie. Zjednodušeně si to můžeme představit tak, že se vytvoří obrysová silueta ruky, která se potom porovná s uloženými údaji.

Dvě verze bezdotykového senzoru pro snímání cév ruky J •  Profimedia.cz

Tajemství třetího rozměru

2D geometrie ruky má problém s variabilitou – sama o sobě se mění stárnutím a navíc je dost pravděpodobné, že někdo bude mít ruku docela podobnou té vaší. Biometrické systémy založené na tomto principu proto profesor Drahanský doporučuje pro skupiny čítající maximálně stovky osob. U těch větších pak přichází do úvahy 3D geometrie ruky, která pracuje s prostorovým modelem ruky. Principů snímání obrazu je více, obvykle se však využívají dobře dostupné 3D kamery.

Jde to zfalšovat?

Vytvoření padělku 2D geometrie ruky je poměrně snadné. U 3D geometrie ruky je to již složitější, avšak v dnešní době má přístup k 3D tiskárně snad každý. A pokud máte někoho, kdo si dobrovolně nechá vytvořit 3D model ruky, je možné tuto ruku vytisknout, případně pořídit její odlitek. Jediným rozumným řešení na odhalení takových podvrhů se zdají být multispektrální technologie, které analyzují optické vlastnosti kůže.

Žíly prstu…

Při využití infračerveného osvětlení se v našem prstu zobrazí cévní síť uvnitř tkáně (platí pro cévy, které nejsou příliš hluboko v těle). Za využití správných vlnových délek je dokonce možné odlišit okysličenou a neokysličenou krev. Snímání je jednoduché: Prst se vloží na zařízení, které jej prosvětlí a jeho kamera nasnímá obraz. Výsledný obrázek v šedých tónech se upraví tak, aby co nejlépe vynikly žíly, a můžeme jej začít porovnávat s databází. Stejně jako 2D geometrie ruky, i tato metoda je ale vhodná jen pro menší skupiny lidí.

Vědec z Michiganské státní univerzity testuje ruku z 3D tiskárny na čtečce otisků prstů •  G. L. Kohuth

… a ruky

Technologie žil dlaně či hřbetu ruky je zaběhlá již poměrně dlouho. Japonská společnost Fujitsu nabízí bezkontaktní zařízení, které umí nasnímat žíly hřbetu či dlaně ruky, a poradí si celkem dobře i s falzifikáty. Snímací jednotka je navíc tak malá, že je možné ji zabudovat do notebooků či tabletů, avšak zatím je nevhodná do chytrých telefonů. Technologie žil dlaně či hřbetu ruky obsahuje více informací, takže se hodí i pro větší skupinu osob. Nicméně existují pochybnosti o tom, že by byla vhodná pro celou populaci Země. Vytvoření padělku je u obou variant možné. Díky využití infračerveného osvětlení nebo rozpoznávání okysličené a odkysličené krve, by však mělo jen velmi malou šanci na úspěch.


Otisk dlaně

Snímání struktury dlaně je spíše záležitostí daktyloskopických systémů kriminální policie. Pachatel totiž na místě činu často zanechá právě (částečný) otisk dlaně ruky. Pro biometrické systémy je to ale nepříliš využívaná charakteristika. Důvodů je k tomu více: Otisk se poměrně složitě snímá a rýhy a vrásky dlaně, které se časem mění, vytvářejí falešné údaje. Na druhou stranu tato technologie skýtá obrovské množství informací, které lze použít pro celou populaci Země. Také falšování otisku dlaně sice není nemožné, ale vzhledem k tomu, že jde o velkou plochu s obrovským množstvím informací, je výroba falzifikátu poměrně náročná.


Tajemství biometrie 1: Otisky prstů

Tajemství biometrie 1: Otisky prstů

Tajemství biometrie 2: Rozpoznávání obličeje

Tajemství biometrie 2: Rozpoznávání obličeje

Tajemství biometrie 3: Duhovka a sítnice

Tajemství biometrie 3: Duhovka a sítnice

Co je biometrie

Co je biometrie

 

 

Články odjinud