Redes de Computadores II Professores: Otto Carlos M. B. Duarte Luís Henrique M. K. Costa Biometria - Reconhecimento de Íris Autora: Priscila Pecchio Belmont Albuquerque 2007/2

Índice Introdução - Biometria Introdução - Biometria O Globo Ocular O Globo Ocular A Íris A Íris Etapas da Identificação Etapas da Identificação Vantagens Vantagens Desvantagens Desvantagens Aplicações Aplicações

Introdução Biometria Biometria Características físiológicas e comportamentais Características físiológicas e comportamentais Reconhecimento de Íris Reconhecimento de Íris John Daugman – Cambrigde John Daugman – Cambrigde Varredura de Retina Varredura de Retina Impressão Digital Impressão Digital Reconhecimento de Face Reconhecimento de Face Reconhecimento de Voz Reconhecimento de Voz

Introdução Autenticação Autenticação Senhas Senhas Fracas / Quebráveis Fracas / Quebráveis Cartões/ Tokens Cartões/ Tokens Possibilidade de perda ou interceptação Possibilidade de perda ou interceptação Autenticação Biométrica Autenticação Biométrica Digitalização da característica biométrica Digitalização da característica biométrica Amostra Amostra

O Globo Ocular 25 mm de diâmetro 25 mm de diâmetro Córnea Córnea Íris Íris Cristalino Cristalino Retina Retina Esclerótica Esclerótica

A Íris Regulagem da quantidade de luz Regulagem da quantidade de luz Pupila Pupila Diafragma de câmera fotográfica Diafragma de câmera fotográfica Raios Luminosos Retina Raios Luminosos Retina Impulso Elétrico Cérebro (Visão) Impulso Elétrico Cérebro (Visão) (nervo óptico) (nervo óptico)

Etapas da Identificação Aquisição da Imagem Aquisição da Imagem Localização da Íris Localização da Íris Codificação Codificação Reconhecimento Reconhecimento

Aquisição da Imagem Fotografia da Íris Fotografia da Íris Captura e digitalização da imagem Captura e digitalização da imagem Posição ortogonal ao sensor Posição ortogonal ao sensor Globo Ocular Estático Globo Ocular Estático Minimização de reflexos Minimização de reflexos Iluminação Iluminação

Localização Limites Limites Íris e Esclerótica Íris e Esclerótica Íris e Pupila Íris e Pupila Pálpebras Inferiores e Superiores Pálpebras Inferiores e Superiores

Localização Proposta de Daugman Proposta de Daugman Operador “localizador de bordas” Operador “localizador de bordas” Aplicações iterativas Aplicações iterativas I(x,y) = imagem I(x,y) = imagem Não concentricidade entre íris e pupila Não concentricidade entre íris e pupila

Codificação Wavelet 2D de Gabor Wavelet 2D de Gabor h{Re, Im} = Bit complexo h{Re, Im} = Bit complexo I(ρ, θ) = Imagem em coordenadas polares I(ρ, θ) = Imagem em coordenadas polares α e β = parâmetros da wavelet α e β = parâmetros da wavelet

Codificação Quadrante de fase de demodulação da íris Quadrante de fase de demodulação da íris Valores reais e imaginários do bit complexo Valores reais e imaginários do bit complexo Código de íris = 256 bytes Código de íris = 256 bytes

Reconhecimento da Íris Cálculo da Distância de Hamming (HD) Cálculo da Distância de Hamming (HD) Medida da dissimilaridade entre duas íris Medida da dissimilaridade entre duas íris Operações XOR discordância Operações XOR discordância entre bits entre bits Operações AND bits corrompidos Operações AND bits corrompidos Cílios, pálpebras, reflexões, ruídos Cílios, pálpebras, reflexões, ruídos

Vantagens Amplamente estudada Amplamente estudada Alto grau de segurança e confiabilidade Alto grau de segurança e confiabilidade Unicidade Unicidade Inalteração ao longo dos anos Inalteração ao longo dos anos Sem contato físico direto entre homem-máquina Sem contato físico direto entre homem-máquina Velocidade de processamento Velocidade de processamento Facilidade de uso Facilidade de uso Ausência de influência de óculos escuros Ausência de influência de óculos escuros

Desvantagens Custo de implantação do sistema Custo de implantação do sistema Receio por parte das pessoas Receio por parte das pessoas Influência de lentes de contato, infecções e doenças Influência de lentes de contato, infecções e doenças Ausência de Íris (Aniridia) Ausência de Íris (Aniridia) Deficiência Visual Deficiência Visual Alinhamento entre câmera e íris Alinhamento entre câmera e íris Análise da vivacidade da íris Análise da vivacidade da íris

Aplicações LG IrisAccess LG IrisAccess

Aplicações OKI Electric OKI Electric Empresa Japonesa Empresa Japonesa Reconhecimento de íris em aparelhos móveis Reconhecimento de íris em aparelhos móveis

Aplicações T-PASS™ (Teacher-Parent Authorization Security System) T-PASS™ (Teacher-Parent Authorization Security System) Hewlett-Packard Hewlett-Packard Aumento da segurança em Aumento da segurança emescolas

Bibliografia - REID, Paul. Biometrics for Network Security. Prentice-Hall, JAIN, Anil, BOLLE, Ruud and PANKANTI, Sharath. Biometrics “ Personal Identification in Networked Society. Kluwer Academic Publishers, DAUGMAN, John. How Íris Recognition Works. Universidade de Cambrigde, PRADO JÚNIOR, Celso de Almeida “ Biometria com Enfoque em Reconhecimento de Íris. Londrina, Trabalho de Conclusão de Curso “ Departamento de Computação, Universidade Estadual de Londrina. - MALTEZ, João e VALE, Leandro do. "Biometria: Processamento de Imagem para Reconhecimento de Padrões de Íris", Departamento de Engenharia Informática, Universidade de Coimbra, acessado em 13/10/07http:// acessado em 18/09/ acessado em 18/09/07

Perguntas 1) Por que escolher a íris como uma forma de reconhecimento de indivíduos?

Perguntas Resposta: Obtenção de um alto grau de segurança e confiabilidade, pois é uma característica inerente e única a cada ser humano, permanecendo inalterada durante toda sua vida, a não ser devido à ocorrência de algum evento externo que possa vir a danificá- la.

Perguntas 2) O que é necessário para que a imagem capturada da íris seja de boa qualidade?

Perguntas Resposta: A íris deve estar em um plano ortogonal ao do sensor, com o globo ocular estático. É importante que haja uma minimização dos reflexos para reduzir o ruído que estes produzem na imagem.

Perguntas 3) O que é relevante na etapa de localização na identificação de uma íris?

Perguntas Resposta: Aspectos relevantes: o limite entre a íris e a esclerótica, o limite entre a íris e a pupila, e os traços inferiores e superiores que correspondem aos limites impostos pelas pálpebras do globo ocular, limitando a parte visível da íris.

Perguntas 4) Qual a função do cálculo da Distância de Hamming na etapa de reconhecimento da íris?

Perguntas Resposta: A análise da Distância de Hamming permite medir a dissimilaridade entre duas íris, sendo inversamente proporcionais, isto é, quanto maior a Distância de Hamming, menor a dissimilaridade entre as duas íris. Quando o valor computado for igual a zero, significa a ocorrência de um perfeito encaixe entre as íris.

Perguntas 5) Cite três desvantagens relacionadas ao uso da tecnologia de reconhecimento de padrões de íris.

Perguntas Resposta: O custo de instalação; algumas pessoas possuem receio de olhar diretamente para a máquina, com medo de terem seus olhos machucados por algum motivo. Pessoas com deficiência visual podem apresentar dificuldade em manterem-se alinhadas à câmera da íris. Lentes de contato e infecções e doenças, como a catarata, por exemplo, podem influenciar na negativamente no reconhecimento do indivíduo.