مقاله سیستم های بیومتریک

موضوع : مقاله سیستم های بیومتریک

توضیح : این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد

چکيده

تشخيص هويت، نقشي حياتي در جوامع پيشرفته امروزي پيدا كرده است. استفاده از روش‌هاي متداولي مثل كارت‌هاي هوشمند، رمزهاي عبور و شماره‌هاي هويت فردي (PIN) روش‌هاي مناسبي هستند. مشكل اصلي در اين روش‌ها عبارتند از گم شدن، دزديده شدن و اينكه براحتي قابل حدس زدن، مشاهده شدن و يا فراموش شدن هستند. همانطور كه مي‌دانيم هر فرد داراي خصوصيات فيزيولوژيكي منحصر بفردي است كه با زمان تغيير نمي‌كنند. اين خصوصيات براي تشخيص هويت افراد بسيار مناسب به نظر مي‌رسند. تا كنون مشخصه‌هاي مختلفي مورد استفاده قرار گرفته‌اند كه هر كدام از آنها مزايا و معايب خاص خودشان را دارند. يكي از اين مشخصه‌ها هندسه دست و انگشتان مي‌باشد كه در اين تحقيق مورد بررسي قرار گرفته‌اند. با وجود اينكه سيستم‌‌هاي تجاري وجود دارند كه از هندسه دست براي شناسايي هويت استفاده مي‌كنند ولي مقالات موجود روي اين زمينه بسيار كم و محدود مي‌باشند. ضمنا اين مقالات بر روي جمعيت‌هاي بسيار محدودي انجام شده‌اند و براي جمع‌آوري تصاوير از ابزار خاصي استفاده مي‌كنند كه بسيار محدود كننده هستند. در اين تحقيق سعي شده است تا هيچگونه محدوديتي هنگام جمع‌آوري تصوير روي فرد اعمال نشود و نسبت به مقالات پيشين مطالعه روي جمعيت بيشتري صورت گيرد. ضمنا غير از استفاده از ويژگي‌هاي متداول مورد استفاده در ساير مقالات از ويژگي‌هاي متنوع ديگري نيز براي بالا بردن درصد تشخيص صحيح استفاده شده است. يكي از اين ويژگي‌ها استفاده از اطلاعات فركانسي ژست‌هاي دست است. در بخش نتايج ملاحظه مي‌شود كه استفاده همزمان از ويژگي‌هاي هندسي با اطلاعات فركانسي ژست‌ها نتايج بسيار مطلوبي را در بر خواهد داشت.
مقدمه
برای صدور اجازه ورود برای یک فرد  نیاز داریم وی را شناسایی و هویت وی را تایید کنیم و مورد نظر ما انجام بررسیهایی است که بصورت خودکار توسط یک سیستم صورت بگیرد.
در اصل تمام روشهای شناسایی با سه مورد زیر در ارتباط است ::
۱- آنچه که شما میدانید (یک کلمه عبور یا PIN)
۲- آنجه که شما دارید (یک کارت یا نشانه های دیگر)
۳- آنچه که شما هستید (مشخصات فیزیکی یا رفتاری)
مورد آخر به نام زیست سنجی (Biometrics) نیز شناخته میشود.
كلمه بيو متريك از كلمه يوناني   biosبه معناي زندگي و كلمه metrikos به معناي اندازه گيري تشكيل شده است. همه ما مي دانيم كه ما براي  شناسايي همديگر از يك سري ويژگي هايي استفاده مي كنيم كه براي هر شخص به طور انحصاري است و از شخصي به شخص ديگر فرق مي كند كه از آن جمله مي توان به صورت و گفتار و طرز راه رفتن مي توان اشاره كرد. امروزه در زمينه هاي فراواني ما به وسايلي نياز داريم كه هويت اشخاص را شناسايي كند و بر اساس ويژگيهاي بدن اشخاص آن هارا بازشناسي كند و اين زمينه هر روز بيشتر و بيشتر رشد پيدا مي كند و علاقه مندان فراواني را پيدا كرده است. علاوه بر اين ها امروزه ID و password كارتهايي كه بكار برده مي شوند دسترسي را محدود مي كنند اما اين روشها به راحتي مي توانند شكسته شوند و لذا غير قابل اطمينان هستند. بيو متري را نمي توان  امانت داد يا گرفت نمي توان خريد يا فراموش كرد و جعل آن هم عملا غير ممكن است.
يك سيستم بيو متري اساساً يك سيستم تشخيص الگو است كه يك شخص را بر اساس بردار ويژگي هاي خاص فيزيولوژيك خاص يا رفتاري كه دارد باز شناسي مي كند. بردار ويژگي ها پس از استخراج  معمولا در پايگاه داده ذخيره مي گردد. يك سيستم بيومتري بر اساس ويژگي هاي فيزيولوژيك اصولا داراي ضريب اطمينان بالايي است .سيستم هاي بيو متري مي توانند در دو مد تاييد و شناسايي كار كنند. در حالي كه شناسايي شامل مقايسه اطلاعات كسب شده در قالب خاصي با تمام كاربران در پايگاه داده است ، تاييد فقط شامل مقايسه با يك قالب خاصي كه ادعا شده است را مي شود. بنابراين لازم است كه به اين دو مسئله به صورت جدا پرداخته شود.
فصل اول
  سيستم بيومتريك
سيستم بيومتريك يك سيستم  تشخيص الگو است كه هويت اشخاص را تعيين يا تأييد مى كند و اين عمليات را با استفاده از اطلاعات بيومتريك كاربران انجام مى دهد. نخستين گام در استفاده از اين سيستم ثبت اطلاعات بيومتريكى كاربران در بانك اطلاعات (Data Base) سيستم است كه پس از ثبت اطلاعات افراد در اين سامانه، دو نوع خدمت از سامانه بيومتريكى در خواست مى شود: تأييد هويت و تعيين هويت.
در فرايند تعيين هويت، سؤالى كه مطرح مى شود اين است كه او چه كسى است؟
دستگاه بيومتريك پس از دريافت داده هاى بيومتريك توسط شخص متقاضى به انجام عمل مقايسه مى پردازد كه اين مقايسه ميان اطلاعات بيومتريك شخص با اطلاعات موجود در بانك اطلاعات انجام مى گيرد.در اين حالت، فرض بر اين است كه اطلاعات فرد در بانك اطلاعات موجود است.
اما در فرايند تأييد هويت، سؤالى كه به دنبال پاسخش مى گرديم، اين است كه آيا او همان فردى است كه ادعا مى كند؟
در تأييد هويت، ابتدا متقاضى با استفاده از نام يا وارد كردن رمز عبور و يا يك مدرك شناسايى ادعا مى كند كه هويت خاصى را دارد. سپس سامانه به مقايسه داده هاى بيومتريكى مدعى با داده هاى ثبت شده در بانك مشخصات مى پردازد و ادعاى وى را مورد بررسى قرار مى دهد و نتيجه را اعلام مى كند
آزمايش زيست سنجى (Biometric) در سيستم بيومتريك شامل سه گام است: ثبت مشخصات، مقايسه و به روز رسانى.
۱-  ثبت مشخصات: كاربران با سنجش هاى اوليه در سيستم ثبت نام مى شوند. اين عمل در چندين مرحله براى ثبت اطلاعات دقيق انجام مى گيرد.
۲-  مقايسه: گام بعدى مقايسه نمونه با الگوى مرجع است. در اين مرحله تعيين سطوح مناسب خطاى مجاز (tolerance) خصوصاً براى سنجش رفتارى از اهميت ويژه اى برخوردار است.
۳-  به روز رسانى: تمامى سيستم هاى بيومتريك مخصوصاً آن هايى كه از خصوصيات رفتارى كاربر استفاده مى كنند، بايد براى به روزرسانى الگوى مرجع طراحى شده باشند.
يك سيستم بيومتري ساده داراي چهار بخش اساسي است :
فهرست مطالب
چکيده7
مقدمه9
فصلاول 11
سيستم بيومتريك11
اجزاىسيستم بيومتريك 12
فصل دوم14
تكنيك هاي بيومتريك14
    تكنيكهاي فيزيولوژيكي 15
         باز شناسي  هويت از طريق اثر انگشت15
            اصول کلي در سيستمهاي تشخيص اثر انگشت16
            استخراج وي‍ژگي ها19
            نحوه به دست آمدن تصوير اثر انگشت21
            نحوه استخراج ويژگي ها24
        باز شناسي  هويت از طريق چشم25
            1- باز شناسي  هويت با استفاده از شبكيه25
                تاريخچه 25
                آناتومي و يکتايي شبکيه27
                تکنولوژي دستگاههاي اسكن 29
                منابع خطاها 29
                استانداردهاي عملکردي روشهاي تشخيص هويت30
                مزايا و معايب تشخيص هويت از طريق شبکيه30
            2-باز شناسي  هويت با استفاده از عنبيه31
                تاريخچه31
                کاربردهاي شناسايي افراد بر اساس عنبيه34
                مزايا و معايب تشخيص هويت از طريق عنبيه36
                 علم عنبيه37
                خصوصيات بيومتريک ژنتيکي و اکتسابي37
                مقايسه بين الگوهاي عنبيه مساوي از نظر ژنتيکي38
        باز شناسي  هويت از طريق چهره39
             مقدمه39
            مشکلات اساسي در بازشناخت40
            روشهاي استخراج خصوصيات از چهره41
            روش اخذ تصاوير و تهيه بانک تصوير43
            تغييرات اعمال شده بر روي تصاوير44
            پارامترهاي مهم در تعيين نرخ بازشناخت45
    تكنيك هاى رفتارى47
        باز شناسي  هويت از طريق گفتار47
            مقدمه47
            روشهاي پياده سازي سيستم هاي تصديق گوينده49
            معرفي برخي از روشهاي بازشناسي گفتار51
        باز شناسي  هويت از طريق امضا52
            طبيعت امضاي انسان52
            انواع جعل امضا53
            انواع ويژگي هاي موجود در يك امضا54
            مزايا ومعايب 55
    كاربردهاى بيومتريك57
    مزاياى فناورى هاى بيومتريك57
نتيجه گيري 58
فهرست منابع59
Abstract60
فهرست شكل ها
شكل 1: ويژگي هاي مينوتا در اثر انگشت17
شكل 2 : محل نقاط هسته و دلتا بر روي اثر انگشت20
شکل3: بلوک دياگرام نحوه کد کردن اطلاعات اثر انگشت21
شکل4: نمونه اي از پردازش اوليه تصوير به دست آمده از اسکن اثر انگشت22
شكل5 : روش اسکن مستقيم نوري23
شكل 7: نحوه عملكرد سنسور LE  با استفاده از نمودار نوار انرژي34
شكل 8: نمونه اي از مدارات مجتمع براي پردازش اطلاعات اثر انگشت 36
شکل 9: نشان دهنده شماي نزديکي از الگوي رگهاي خوني درون چشم 39
شکل 10:تفاوتهاي موجود در بافت عنبيه افراد49
شكل11: شماي كلي يك سيستم تصديق گوينده49
شكل 12: انواع جعل امضاء53