Biztonságtechnikai szakportál

Az arcot formája és hőképe alapján lehet azonosítani, de érdekes lehetőség lehet a fül alapú azonosítás is a biometriában.

Arc alapú azonosítás a látható fénytartományban

Az arcfelismerés „passzív” azonosítás, mivel nem igényli az ember aktív részvételét, mint a kézgeometria- vagy az ujjnyomat-ellenőrzés. Diszkrét jellege lehetővé teszi a széleskörű felhasználását megfigyelő és biztonsági rendszerekben.

Ezek a rendszerek képesek

• az arcot felismeri,
• a képet rögzíteni és
• megfelelő eljárással a mintával összehasonlítani a tárolt értékekkel.

Ez lehetővé teszi magának a célszemélynek az azonosítását, illetve követését az adott területen.

Az arcfelismerésben alapvetően kétféle módszer terjedt el:

• Minta alapú: az arc vagy az arcrészletek – szem, ajkak, orr – képének korrelációját vizsgálják. Ennek lényege, hogy az arc globális tulajdonságait vetik össze a tárolt mintával.
• Geometriai: az arc különböző részleteinek – szem, ajkak, orr, áll stb. – egymáshoz képesti elhelyezkedését és méretét elemzik.

Fontos geometriai paraméterek:

• a jobb és a bal szem két szélső pontja,
• a jobb és a bal orrcimpa két szélső pontja,
• a száj középpontja (stabilabb, mint a két szélső pont),
• az áll jobb és bal sarkának vízszintes pozíciója,
• az áll közepének függőleges pozíciója,
• a jobb (bal) szemöldök függőleges pozíciója,
• a jobb (bal) fülcimpa vízszintes pozíciója.

Az arc felismerése

Az arc detektálása – hogy egy adott képen elektronikusan megtaláljuk – komoly feladatnak számít. A fejlettebb megfigyelő rendszerek, amelyek kamerái nagyfelbontásúak, illetve pozícionálhatók, képesek az arcról éles, pontos, közeli felvételt automatikusan rögzíteni.

Az arcdetektálásnak két fázisa van:

• az első a keresés, amikor az arc jellegzetességét keresi, majd
• a második fázisban, az ellenőrzés során elveti a követelményeknek nem megfelelő képeket.

Ezek a követelmények az arcokra jellemző vonások. A keresés legtöbbször az egészséges emberi bőr olyan színkódja alapján történik, amely nem fordul elő más tárgyakon. A bőrszínben a domináns a vörös és a zöld alapszín, a keresés a három alapszínből előállított vörös és zöld komponensek alapján történik. A megtalált, jelölt felületeket ezek után ellenőzi a szoftver aszerint, hogy az arcokra jellemző vonásokkal rendelkeznek-e vagy sem, és a téves képeket elveti. Az ellenőrzéskor különböző színre és mintázatra támaszkodó módszereket is alkalmazhat a rendszer.

Az ellenőrzés két leggyakoribb módszere:

• Szín alapú ellenőrzés: a bőrszín színkülönbségeire épít, mivel a bőrszínnek homogén színkülönbségi értékei vannak. Az előbbiekből következően arcfelület csak az lehet, ahol bármely két alapszín közötti különbség adott értékhatáron belül van.
• Mintázat alapú ellenőrzés: az ellenőrzések sötét foltokat keres az adott felületen (szem, száj stb.). Az egyik leggyakoribb módszer, ha horizontális hisztogramot veszünk fel, vagyis megvizsgáljuk, hogy egy adott sor a felvételen átlagosan milyen világossággal rendelkezik. Miután például a szem és a száj sötét, ezért ezek lokális szélsőértékként jelentkezve lehetővé teszik a két testrész függőleges pozíciójának meghatározását.

Amennyiben megvan az arcot tartalmazó kép akkor már a rendszermodell alapján történik a minta vizsgálata. [1]

Arc alapú azonosítás a nem látható, infratartományban

Az arcthermogramm olyan felvétel, amely infrakamerával készítenek végigpásztázva az arcot, és annak hőtérképét mutatja. A kép egyedi, így kombinálva nagybonyolultságú mintaazonosító algoritmussal – ez ellenőrzi a relatív hőmérsékletkülönbségeket az arcon –, olyan technikát kínál, amely független a kortól, az egészségi állapottól, de még a test hőmérsékletétől is. Az egypetéjű ikreknek nem egyforma az erezetük az arcukon, ezért a kialakuló hőkép sem lehet egyforma. Az arcthermogramm teljes sötétségben is képes az azonosításra. Hátránya, hogy érzékeny a háttérben lévő hősugárzására.

Napszemüveges arc hőképe

Fül alapú azonosítás

A fül alapú azonosítás a biometria új ága lehet, lévén, eddig ilyen eszközt még nem fejlesztettek ki [2]. Az azonosítás előfeltétele az, hogy a fülről megfelelő felbontású képet lehessen felvenni – akár távolról is –, ez néha nehézségekbe ütközik. Elég arra gondolnunk, hogy a legtöbb ember fülét részben vagy egészben haj takarja, vagy az illető például sapkát hord, így az álcázás könnyen megoldható.

Fül hőképe

Számos módszert alakítottak ki a már felvett kép feldolgozására, csak felsorolásszerűen és a teljesség igénye nélkül:

• manuális (távolságok mérése 3 mm-es pontossággal adott pontból kiindulva),
• Voronoi diagram,
• erőtér transzformáció,
• hőkép,
• aktív kontúr stb.

Abban az esetben, ha a fülnek csak kis részlete takart, lehetőség van a haj felismerésére és a képből való szűrésére, például hőkép segítségével.

Értékelés a hét alapelv alapján:

Felhasznált irodalom:

[1] Prof. Dr. Kovács Tibor: Biometrikus azonosítás, Digitális jegyzet, ÓE, Budapest, 2010.

[2] Árendás Csaba, Bachraty Gergely, Jeges Ernő, Körmöczi Csaba, Molnár Roland, Barczikay Péter, Demcu Karolina, Csurgay Péter, Szász Olivér, Máté László, Dr. Nehéz-Posony Márton, Tizedes László, Veresegyházi Zsolt:
Integrált biometrikus azonosító rendszerek (Irodalomkutatás kötet), 2005.
(http://www.mit.bme.hu/research/search/downloads/ibar/Irodalomkutatas.pdf)
(Letöltve: 2010. június 11. 13:10)

Részlet Rozsnyay András Biometrikus azonosítás alkalmazásának lehetőségei a Magyar Honvédség objektumaiban című szakdolgozatából. (Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem Bolyai János Katonai Műszaki Kar, Gépészmérnöki, Biztonságtechnikai és Minőségügyi Tanszék, Budapest, 2010)