3. Биометрические методы идентификации

Биометрическая идентификация – автоматизированный метод, с помощью которого путем исследования уникальных физиологических особенностей или поведенческих характеристик человека осуще­ствляется идентификация личности. Физиологические особенности, например, такие как папиллярный узор пальца, геометрия ладони или рисунок радужной оболочки глаза, являются постоянными физически­ми характеристиками человека. Данный тип проверки практически неизменен также как и сами физиологические характеристики. В отличие от пароля или персонального идентификационного номера, биометрическая характеристика не может быть забыта, потеряна, или украдена.

Биометрические методы идентификации по принципу действия делятся на статические и динамические методы. Статические методы основаны на физиологических характеристиках человека, присутствующих от рождения и до смерти, находящиеся при нём в течение всей его жизни, и которые не могут быть потеряны, украдены и скопированы. Динамические методы основаны на поведенческой (динамической) характеристике человека, т. е. построены на особенностях, характерных для подсознательных движений в процессе воспроизведения какого-либо действия.

Биометрические системы идентификации, доступные в настоящее время или находящиеся в стадии раз­работки включают в себя системы доступа по отпечатку пальца, ДНК, форме уха, геометрии лица, температуре кожи лица, клавиатурному почерку, отпечатку ладони, сетчатке глаза, рисунку радужной оболочки глаза, под­писи и голосу.

Рисунок 1. Биометрические методы идентификации.

Процесс идентификации личности по отпечатку пальца, как информационная биометрическая техноло­гия, широко используется и не только в органах внутренних дел. Актуальность использования идентификации личности на основании отпечатков пальцев обусловлена широкой областью применения. Это системы иденти­фикации личности, системы контроля доступа, электронной коммерции, банковские системы и т.п. Уже имеют­ся примеры конкретных реализаций систем ограничения доступа к мобильным персональным телекоммуника­ционным и вычислительным устройствам, системы пропускного контроля на пограничных постах и аэропор­тах. Реализован проект по интеграции биометрических идентификаторов в документы подтверждающие личность.

4. Анатомия пальца человека

Отпечатки пальцев являются одним из надежных биометрических признаков, успешно применяемыми для идентификации личности. Отпечаток пальца условно состоит из некоего рода рельефных линий - так называемых папиллярных линий, строение которых обусловлено гребешковыми выступами кожи (горные хребты), которые разделены бороздками. В каждом отпечатке пальца можно определить два типа признаков – глобальные и локальные. Глобальные признаки – характеристики отпечатка пальца, которые можно увидеть невооруженным глазом. Глобальные признаки включают в себя область образа, ядро, пункт «дельта», счетчик линий, папиллярный узор. Локальные признаки, называющие минуциями, являются маленькими уникальными точками для каждого отпечатка пальца, которые успешно используются для идентификации личности. У отпечатка пальца могут быть одинаковые глобальные признаки, но локальные признаки всегда являются уникальными.

Рисунок 2. Глобальные и локальные признаки отпечатка пальца.

Ядро является точкой, которая находится в приблизительном центре отпечатка пальца, и используется в качестве ориентира для чтения и классификации.

Пункт «дельта» является начальной точкой, где происходит разделение или соединение бороздок папиллярных линий, может иметь вид очень короткой бороздки, в предельном случае – точки.

Счетчик линий – число папиллярных линий на области образа, либо между ядром и пунктом «дельта».

Примеры типов папиллярных узоров представлены на рисунке 3.

Рисунок 3. Типы папиллярных узоров: а) простая арка; б) треугольная арка; в) левая петля; г) правая петля; д) двойная петля; е) завиток.

Согласно [2] существуют следующие типы локальных признаков (минуций):

• Точка окончания гребня

Ключевая точка окончания гребня, определенная через точку бифуркации основы впадин, представляет собой точку, расположенную непосредственно перед окончанием гребня в области разветвления линий основы впадин. Если ширина линий в основе впадин составляет один элемент изображения, то контрольную точку окончания гребня определяют как точку пересечения трех утонченных линий впадин, то есть точку, рядом с которой линии впадин имеют вид «Y».

Рисунок 4. Расположение и ориентация ключевой точки окончания гребня.

• Точка бифуркации гребня

Ключевая точка бифуркации гребня, определенная через точку бифуркации основы гребней, представляет собой точку разветвления линий основы гребня. Если ширина линий в основе гребня составляет один элемент изображения, то контрольную точку бифуркации гребня определяют как точку пересечения трех утонченных линий гребня, то есть точку, рядом с которой линии гребней имеют вид «Y».

Рисунок 5. Расположение и ориентация ключевой точки бифуркации гребня.

• Точка окончания основы гребней

Ключевая точка окончания основы гребней представляет собой центральную точку окончания гребня. Если гребни в цифровом изображении отпечатка пальца представляют собой линии шириной в один элемент изображения, то расположение ключевой точки определяют по координатам точки, принадлежащей линиям основы гребня и имеющей только один соседний элемент изображения, также принадлежащий линиям основы гребней.

Рисунок 6. Расположение и ориентация ключевой точки окончания основы гребней

• Другие ключевые точки

Для других контрольных точек, отличных от точек бифуркации гребня и окончания гребня, расположение и ориентацию определяют таким образом, чтобы результат соответствовал расположению и направлению ядра и дельты.