Σχεδίαση και κατασκευή συστήματος αναγνώρισης φλεβικών αποτυπωμάτων

• Κύριος συγγραφέας: Τσιαμπούλας, Επαμεινώνδας
• Άλλοι συγγραφείς: Σκόδρας, Αθανάσιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2018
• Θέματα: Ταυτοποίηση ατόμων; Βιομετρία; Βιομετρικό σύστημα; Φλεβικό μοτίβο; Persons’ identification; Biometrics; Biometric system; Vein pattern; 006.248

Η ανάγκη για εξακρίβωση της ταυτότητας ενός ατόμου, αποτελεί ένα ζήτημα που απασχολεί μεγάλο μέρος της επιστημονικής κοινότητας τις τελευταίες τρεις δεκαετίες. Έπειτα από πολυάριθμες μελέτες αποδείχθηκε ότι, ο πιο αντικειμενικός τρόπος ταυτοποίησης των ατόμων καθίσταται η βιομετρία. Η βιομετρία είναι η επιστήμη εκείνη που αναλύει στατιστικά τα βιολογικά χαρακτηριστικά του ατόμου. Σήμερα, όμως, χρησιμοποιούμε αυτόν τον όρο για να αναφερθούμε στις τεχνολογίες εκείνες που αναλύουν τα ανθρώπινα χαρακτηριστικά για λόγους ασφαλείας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία συζητείται ένα σύστημα ταυτοποίησης ατόμων, υψηλού επιπέδου ασφαλείας, το οποίο χρησιμοποιεί ως βιομετρικό στοιχείο τα φλεβικά μοτίβα των ανθρώπινων δαχτύλων. Η ανάγκη που οδήγησε την επιστημονική κοινότητα στην εύρεση αποδοτικότερων και ασφαλέστερων βιομετρικών χαρακτηριστικών είναι η προβληματικότητα, καθώς και οι πλέον γνωστές μέθοδοι πλαστογραφίας των ήδη υπαρχουσών. Ως εκ τούτου, πραγματοποιήθηκε σύντομα η εφαρμογή του νέου αυτού συστήματος τόσο σε κρίσιμες θέσεις ασφαλείας, όπως είναι οι τραπεζικές συναλλαγές, όσο και σε σημεία άμεσης προσβασιμότητας. Η προσδοκία του κάθε επιστήμονα που ασχολείται με το συγκεκριμένο αντικείμενο είναι η επίτευξη της μέγιστης δυνατής ασφάλειας του συστήματός του. Εξαιτίας αυτού του γεγονότος, η αλγοριθμική ακολουθία που αποδίδει την μέγιστη ασφάλεια αποτέλεσε το στόχο της παρούσης εργασίας. Η πρώτη μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε και αναπτύχθηκε από τους ερευνητές και αποτέλεσε επίσης κύριο αντικείμενο μελέτης στη συγκεκριμένη εργασία, συνίσταται στην εξόρυξη των φλεβικών σχηματομορφών του ενός μόνο δαχτύλου. Όμως, η ανάγκη απόλυτης ασφάλειας του συστήματος οδήγησε στην αξιοποίηση φλεβικών σχηματομορφών περισσότερων του ενός δαχτύλου που αποτελεί την δεύτερη μέθοδο. Ο προσδιορισμός της απόδοσης των δύο αυτών αλγοριθμικών μεθόδων επιτεύχθηκε με τη χρήση δύο διαφορετικών βάσεων δεδομένων, εκ των οποίων η πρώτη αποτελείται από 440 λήψεις δαχτύλων και προσφέρθηκε για την αξιοποίησή της, από τον διδάκτορα Wenming Yang καθηγητή του Tsinghua University. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν 48,400 συγκρίσεις, εκ των οποίων οι 220 αφορούσαν σε δάχτυλα του ίδιου ατόμου, ενώ οι υπόλοιπες σε δάχτυλα διαφορετικών ατόμων. Η δεύτερη που προσφέρει ελεύθερα το πανεπιστήμιο του Wuhan αποτελείται από 424 λήψεις δαχτύλων. Σε αυτή την περίπτωση πραγματοποιήθηκαν 44,944 συγκρίσεις εκ των οποίων οι 212 αφορούσαν σε δάχτυλα του ίδιου ατόμου, ενώ οι υπόλοιπες σε δάχτυλα διαφορετικών ατόμων. Ως κριτήριο αποδοτικότητας έχει καθιερωθεί το ποσοστό της τιμής του ίσου σφάλματος (equal error rate - EER). Στους δύο αλγορίθμους που δημιουργήθηκαν επιτεύχθηκε το ποσοστό του σφάλματος σε 0%. Επιπλέον, για πιο λεπτομερή αξιολόγηση χρησιμοποιούνται (1) το ποσοστό εσφαλμένων αποδοχών (False Acceptable Rate – FAR) και (2) το ποσοστό εσφαλμένων απορρίψεων (False Rejection Rate – FRR). Από την πρώτη μέθοδο προέκυψαν τα εξής αποτελέσματα: FAR = 0% και FRR = 1.36%. Ενώ από την δεύτερη μέθοδο προέκυψαν: FAR = 0% και FRR = 0%. Συμπερασματικά, λοιπόν, κρίνεται ότι το σύστημα που δημιουργείται αποδίδει τη μέγιστη δυνατή ασφάλεια.