اسکنر عنبیه چگونه کار می کند؟

علم بیومتریک یا زیست سنجشی، به روش تشخیص هویت افراد بر اساس اندازه گیری و آنالیز مشخصات بدن گفته می شود که از ضریب امنیت و اطمینان بسیار بالایی برخوردار است.

دلیل استفاده از بیومتریک

امنیت مبتنی بر اشیاء سخت تر حاصل می شود؛ بطورمثال، برای باز کردن قفل درب به کلید فلزی نیاز است. این شیوه امنیتی بر یک پایه استوار است: داشتن کلید؛ اما هر کسی با داشتن کلید درست می تواند وارد حریم شده و امنیت را خدشه دار کند.

اکثر کارشناسان امنیتی معتقدند که بیومتریک از ضریب اطمینان بسیار بالایی برخوردار است، چراکه ویژگی ها و مشخصات بدن انسان منحصربفرد بوده و قابل جعل نیستند.

عکس های گذرنامه یکی از نمونه های خام بیومترک محسوب می شوند. زمانی که مأمور کنترل گذرنامه، عکس فرد را با چهره وی مطابقت می دهد، درحال انجام مقایسه بین دو تصویر است؛ اینکه آیا شکل بینی ها با هم مطابقت دارند و فاصله چشم ها در هر دو تصویر یکسان هستند یا خیر. این یک نمونه ساده بیومتریک است.

اما مشکل اینجاست که چهره انسان دائما درحال تغییر است و بسیاری از افراد از لحاظ ظاهری شباهت هایی به هم دارند. اثر انگشت قابل اعتمادترین نوع بیومتریک محسوب می شود (در هیچ دو انسانی در جهان مشابه هم نیست)؛ اما بیماری یا جراحت می تواند باعث مخدوش شدن اثر انگشت فرد شود. در این شرایط، فناوری اسکن عنبیه جایگزین مناسب و قابل اطمینانی محسوب می شود.

تاریخچه ابداع فناوری اسکن عنبیه

فرانک برچ، چشم پزشک آمریکایی در سال 1936 ایده شناسایی افراد از روی الگوهای منحصربفرد عنبیه را مطرح کرد.  پس از آن، در سال 1981 دو چشم پزشک آمریکایی به نام های لئونارد فلوم و آران سفیر، حق اختراع طرح مفهومی سیستم شناسایی عنبیه را ثبت کردند.

جان دوگمان، ریاضیدان آمریکایی با همکاری فلوم و سفیر، در سال 1994 الگوریتم ریاضیاتی را توسعه داد که برای تبدیل عکس های اسکن عنبیه به کد عددی منحصربفردی (IrisCode) استفاده می شود. دوگمان به عنوان مخترع نمونه عملی سیستم تشخیص عنبیه شناخته می شود، زیرا از الگوریتم وی در اکثر سیستم های اسکنر عنبیه استفاده می شود.

چه چیزی اسکن عنبیه را منحصربفرد می کند؟

عنبیه، حلقه رنگی ماهیچه ای است که مردمک چشم را مانند شاتر دوربین، باز و بسته می کند. الگوی رنگی عنبیه بصورت ژنتیکی و در رحم تعیین می شود، اما بطور کامل تا سن دو سالگی شکل می گیرد. رنگدانه های کوچک ملانین، عامل رنگی بودن عنبیه و تعیین کننده رنگ چشم هستند؛ بطورمثال، ملانین کمتر باعث آبی تر شدن رنگ چشم می شود.

رنگ و الگوهای چشم های افراد، بسیار پیچیده و درعین حال منحصربفرد هستند؛ الگوهای دو چشم فرد هم اندکی باهم تفاوت دارند و حتی دوقلوهای همسان، الگوهای عنبیه متفاوتی دارند.

اسکن عنبیه چگونه کار می کند؟

سیستم اسکن عنبیه (iris scanning)، هویت افراد را از طریق بررسی الگوهای منحصربفرد عنبیه تأیید می کند. این کار طی دو مرحله انجام می شود: اسکن و تأیید. در مرحله نخست، سیستم اقدام به اسکن کردن الگوی عنبیه چشم های فرد می کند و در مرحله بعدی، این الگو با نمونه ذخیره شده مطابقت داده شده و فرد شناسایی می شود.

در مرحله اسکن کردن، فرد در مقابل دوربین (اسکنر عنبیه) قرار می گیرد و از چشم ها با دو نور معمولی و مادون قرمز نامرئی – مورد استفاده در سیستم های دید در شب – بصورت دیجیتالی عکسبرداری می شود.

نور مادون قرمز به شناسایی بهتر ویژگی های منحصربفرد در چشم های تیره رنگ که در نور معمولی خوب دیده نمی شوند، کمک می کند.

سپس دو عکس دیجیتالی تهیه شده توسط رایانه تجزیه و تحلیل می شوند تا جزئیات غیر ضروری مانند مژه ها از تصویر حذف شده و 240 ویژگی منحصربفرد شناسایی شوند. این ویژگی ها که در هر چشم منحصربفرد هستند، به یک عدد ساده 512 رقمی موسوم به IrisCode تبدیل و در کنار نام و سایر مشخصات فرد، در پایگاه داده رایانه ذخیره سازی می شوند. تمامی این فرآیند خودکار بوده و بیش از چند دقیقه زمان نمی برد.

در مرحله تأیید، از اطلاعات ذخیره شده فرد در پایگاه داده برای تأیید هویت استفاده می شود. فرد در مقابل اسکنر عنبیه قرار می گیرد و مجددا از چشم های فرد عکسبرداری می شود. فرآیند پردازش تصویر و استخراج عدد 512 رقمی IrisCode به سرعت انجام می شود و این اطلاعات، با میلیون داده ذخیره شده در پایگاه داده مقایسه می شود.

با همخوانی IrisCode با یکی از اطلاعات ثبت شده، فرد شناسایی و هویت وی تأیید می شود.

مزایا و معایب

بزرگترین مزیت این فناوری، دقت بالا و قابل اعتماد بودن آن است که 10 برابر دقیق تر از انگشت نگاری است. درصد خطای اسکن عنبیه 1 در 2-1 میلیون در مقایسه با 1 در 100 هزار انگشت نگاری گزارش شده است.

اثر انگشت می تواند در اثر بیماری یا جراحت از بین برود، اما عنبیه با پوشش قرنیه محافظت شده و می تواند درصورت آسیب ندیدن چشم، سالم و دست نخورده باقی بماند. برخلاف اسکنر اثر انگشت که به تماس مستقیم نیاز دارد، این کار بدون تماس فیزیکی و در فاصله معین از چشم انجام می شود.

هزینه بر بودن، اصلی ترین عیب فناوری اسکن عنبیه عنوان شده است. درعین حال، ادعاهایی درخصوص درصد بیشتر خطای این فناوری بر خلاف ادعاهای اولیه عنوان شده اند. همچنین فعالان حقوق مدنی از احتمال نقض حریم خصوصی افراد در آینده با توسعه این فناوری و امکان ردیابی و شناسایی افراد از فاصله چند متری سخن می گویند.

کاربردها

در سال 1996 در زندانی در پنسیلوانیا از فناوری اسکن عنبیه برای شناسایی و تأیید هویت زندانیان بصورت آزمایشی استفاده شد.

در سال 1999 بانک Bank United Corporation of Houston دستگاه های خودپرداز (ATMs) خود را مجهز به فناوری اسکن عنبیه کرد.

در سال 2000 فرودگاه بین المللی شارلوت داگلاس در کارولینای شمالی (آمریکا) و فرودگاه فرانکفورت (آلمان)، به عنوان نخستین فرودگاه هایی جهان، از فناوری اسکن عنبیه برای شناسایی مسافران استفاده کردند. در سال 2006 نیز فرودگاه های هیثرو، گتویک، بیرمنگام و استانستد (انگلیس) به این فناوری مجهز شدند.

استفاده از فناوری اسکن عنبیه در فرودگاه ها، پایگاه های نظامی و مراکز امنیتی که شناسایی سریع افراد در آنها امری بسیار حیاتی است، به سرعت در جهان درحال گسترش است.

 

منبع: explainthatstuff

ترجمه: معصومه سوهانی

 

No tags for this post.