ביומטריה היא מידות גוף וחישובים הקשורים למאפיינים אנושיים. אימות ביומטרי (או אימות ריאליסטי) משמש במדעי המחשב כצורה של זיהוי ובקרת גישה. הוא משמש גם לזיהוי אנשים בקבוצות הנמצאות תחת מעקב.

מזהים ביומטריים הם מאפיינים ייחודיים ומדידים המשמשים לתיוג ותיאור של אנשים. מזהים ביומטריים מסווגים לעתים קרובות כמאפיינים פיזיולוגיים הקשורים לצורת הגוף. דוגמאות כוללות, אך אינן מוגבלות, טביעת אצבע, ורידי כף היד, זיהוי פנים, DNA, טביעת כף היד, גיאומטריית כף היד, זיהוי קשתית העין, רשתית וריח/ניחוח.

טכנולוגיית זיהוי ביומטרי כוללת מדעי המחשב, אופטיקה ואקוסטיקה ומדעים פיזיקליים אחרים, מדעי הביולוגיה, ביוסנסורים ועקרונות ביוסטטיסטיקה, טכנולוגיית אבטחה וטכנולוגיית בינה מלאכותית ומדעים בסיסיים רבים אחרים וטכנולוגיות יישומים חדשניות. זוהי פתרון טכני רב-תחומי מקיף.

בשנים האחרונות, עם התפתחות הבינה המלאכותית, טכנולוגיית הזיהוי הביומטרי הפכה לבשלה יותר. כיום, טכנולוגיית זיהוי פנים היא המייצגת ביותר של ביומטריה.

זיהוי פנים

תהליך זיהוי הפנים כולל איסוף פנים, זיהוי פנים, חילוץ תווי פנים וזיהוי התאמת פנים. תהליך זיהוי הפנים משתמש בטכנולוגיות שונות כגון אלגוריתם AdaBoos, רשת נוירונים קונבולוציונית ומכונת וקטור תומכת בלמידת מכונה.

תהליך זיהוי הפנים

כיום, הקשיים המסורתיים בזיהוי פנים, כולל סיבוב פנים, חסימה, דמיון וכו', שופרו מאוד, מה שמשפר מאוד את דיוק זיהוי הפנים. פנים דו-ממדיות, פנים תלת-ממדיות, פנים רב-ספקטרליות. לכל מצב תרחישי הסתגלות רכישה שונים, דרגת אבטחת מידע ורגישות לפרטיות וכו', ותוספת של למידה עמוקה של ביג דאטה הופכת את אלגוריתם זיהוי הפנים התלת-ממדי להשלים את הפגמים של הקרנה דו-ממדית. הוא יכול לזהות במהירות את זהותו של אדם, מה שהביא לפריצת דרך מסוימת ביישום זיהוי פנים דו-ממדי.

במקביל, טכנולוגיית זיהוי ביומטרי משמשת כיום כטכנולוגיה מרכזית לשיפור אבטחת זיהוי הפנים, שיכולה להתנגד ביעילות לזיוף הונאות כגון תמונות, סרטונים, מודלים תלת-ממדיים ומסכות תותבות, ולקבוע באופן עצמאי את זהותם של המשתמשים המפעילים. כיום, עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית זיהוי פנים, יישומים חדשניים רבים כגון מכשירים חכמים, מימון מקוון ותשלום פנים הפכו פופולריים יותר ויותר, ומביאים מהירות ונוחות לחיים ולעבודה של כולם.

זיהוי טביעות כף היד

זיהוי טביעות כף יד הוא סוג חדש של טכנולוגיית זיהוי ביומטרי, המשתמשת בטביעת כף יד של גוף האדם כמאפיין מטרה, ואוספת מידע ביולוגי באמצעות טכנולוגיית הדמיה רב-ספקטרלית. ניתן לראות בזיהוי טביעות כף יד רב-ספקטרלי מודל של טכנולוגיית זיהוי ביומטרי המשלבת רב-מודאליות ותכונות מטרה מרובות. טכנולוגיה חדשה זו משלבת את שלושת המאפיינים הניתנים לזיהוי של ספקטרום העור, טביעת כף היד וורידים ורידיים כדי לספק מידע רב יותר בבת אחת ולהגדיל את יכולת ההבחנה של תכונות המטרה.

השנה, טכנולוגיית זיהוי כף היד של אמזון, ששמה הקוד אורוויל, החלה בניסויים. הסורק רוכש תחילה קבוצה של תמונות מקוטבות אינפרא אדום מקוריות, תוך התמקדות במאפיינים החיצוניים של כף היד, כגון קווים וקפלים; כאשר רוכש שוב את הקבוצה השנייה של תמונות מקוטבות, הוא מתמקד במבנה כף היד ובמאפיינים פנימיים, כגון ורידים, עצמות, רקמות רכות וכו'. התמונות הגולמיות עוברות עיבוד תחילה כדי לספק קבוצה של תמונות המכילות ידיים. תמונות אלו מוארות היטב, בפוקוס, ומציגות את כף היד בכיוון מסוים, בתנוחה מסוימת, ומסווגות כימין או שמאל.

נכון לעכשיו, טכנולוגיית זיהוי טביעות כף היד של אמזון יכולה לאמת זהות אישית ולהשלים תשלום תוך 300 מילישניות בלבד, ואינה דורשת מהמשתמשים להניח את ידיהם על מכשיר הסריקה, רק לנופף ולסרוק ללא מגע. שיעור הכישלון של טכנולוגיה זו הוא כ-0.0001%. יחד עם זאת, זיהוי טביעות כף היד הוא אימות כפול בשלב הראשוני - בפעם הראשונה כדי לקבל מאפיינים חיצוניים, ובפעם השנייה כדי לקבל מאפיינים ארגוניים פנימיים. בהשוואה לטכנולוגיות ביומטריות אחרות, האבטחה השתפרה.

בנוסף לתכונות הביומטריות הנ"ל, גם טכנולוגיית זיהוי קשתית הופכת לפופולרית. שיעור הזיהוי השקרי של זיהוי קשתית נמוך עד 1/1000000. היא משתמשת בעיקר במאפיינים של אי-שונות והבדל של חיי קשתית כדי לזהות זהויות.

כיום, הקונצנזוס בתעשייה הוא שלזיהוי של מודאל יחיד יש צווארי בקבוק הן בביצועי הזיהוי והן באבטחה, ואיחוד רב-מודאלי הוא פריצת דרך חשובה בזיהוי פנים ואפילו בזיהוי ביומטרי - לא רק באמצעות רב-גורמי. הדרך לשיפור דיוק הזיהוי יכולה גם לשפר את יכולת ההסתגלות לסצנה ואת אבטחת הפרטיות של טכנולוגיה ביומטרית במידה מסוימת. בהשוואה לאלגוריתם המסורתי במצב יחיד, הוא יכול לעמוד טוב יותר בשיעור הזיהוי השקרי ברמה הפיננסית (נמוך עד אחד לעשרה מיליון), שהוא גם המגמה העיקרית בפיתוח הזיהוי הביומטרי.

מערכת ביומטרית רב-מודאלית

מערכות ביומטריות רב-מודאליות משתמשות בחיישנים מרובים או ביומטריה כדי להתגבר על המגבלות של מערכות ביומטריות חד-מודאליות. לדוגמה, מערכות זיהוי קשתית עלולות להיפגע עקב הזדקנות קשתית, וזיהוי טביעות אצבע אלקטרוני עלול להיפגע עקב טביעות אצבע שחוקות או חתוכות. בעוד שמערכות ביומטריות חד-מודאליות מוגבלות בשלמות המזהה שלהן, לא סביר שמספר מערכות חד-מודאליות יסבלו ממגבלות זהות. מערכות ביומטריות רב-מודאליות יכולות לקבל קבוצות מידע מאותו סמן (כלומר, תמונות מרובות של קשתית, או סריקות של אותה אצבע) או מידע מביומטריה שונה (הדורשות סריקות טביעות אצבע, ובאמצעות זיהוי קולי, קוד גישה מדוברי).

מערכות ביומטריות רב-מודאליות יכולות למזג את המערכות החד-מודאליות הללו באופן סדרתי, בו זמנית, שילוב שלהן, או בטור, המתייחסים למצבי אינטגרציה סדרתיים, מקבילים, היררכיים וסדרתיים, בהתאמה.

CHANCCTVפיתחה סדרה שלעדשות ביומטריותלזיהוי פנים, זיהוי טביעות כף יד, כמו גם זיהוי טביעות אצבע וזיהוי קשתית העין. לדוגמה, CH3659A היא עדשת 4k בעלת עיוות נמוך שתוכננה עבור חיישנים בגודל 1/1.8 אינץ'. היא כוללת עיצובים קומפקטיים מזכוכית ועם TTL של 11.95 מ"מ בלבד. היא לוכדת שדה ראייה אופקי של 44 מעלות. עדשה זו אידיאלית לזיהוי טביעות כף יד.