Unec biznes məKTƏBİ

2.2. Fiziki göstəricilər əsasında fəaliyyət göstərən biometrik avadanlıqlar

Barmaq izi əsasında fəaliyyət göstərən biometriklər

Biometrik doğrulama texnoloji sistemləri içərisində ən geniş yayılmış növ olan olan barmaq izinin tanınması metodudur. Bildiyimiz kimi hər insanın barmaq izi özünə məxsusdur. Bir barmaq izi, insan ana rəhmində formalaşmağa başlayır və formalaşmada gen təsiri olur. Lakin bu gen təsirinin ölçücü böyük miqdarda qeydə alınmır səbəbi isə görünüş cəhətdən birininə çox bənzəyən əkizlərin belə barmaq izləri bir-birlərindən tamamilə fərqlidir. İnsan böyüdükcə onun barmaq izi ölçüsu daha böyük olur amma bu halda belə bar izində dəyişiklik baş vermir. Günümüzdə barmaq izi biometrik doğrulama sistemlərindən həm tək başına doğrulamada həmdə multi-modal (çox-formalı) doğrulamada istifadə edilir. Barmaq izinin tarixin 16 və ya 17-ci əsrlərdən indiyədək formalaşmışdır. Bu sahədə ilk araşdırmanı İtaliyalı anatomiya professoru Marcello Malpighi etmişdir. O, ilk dəfə olaraq barmaqda təkrarlanan çox saylı spiral izləri müşahidə etmişdir. Sonrasında texnologiya inkşafı ilə 20-ci əsrin əvvəllərində Amerika Birləşmiş Ştatlarında Federal Təhqiqat Büruso qurumu tərəfindən istifadə edilmişdir. Məlumatlara görə 1925-ci ildə artıq Federal Təhqiqat Büruso qurumunda bir milyona yaxın barmaq izi məlumatı var idi. Bu sistemin yayılması ilə ilkin olaraq dövlət qurumlarında insanların barmaq izi məlumatlarının yığılması başladı sonrasında isə günümüzə qədər bir çox sahədə təhlükəsizlik sistemi kimi istifadəyə uyğun hala gətirildi. Hal-hazırda birçox bonkamat (ATM- Automatic Teller Machine) sistemlərində barmaq izi doğrulamsından istifadə edilir.

Barmaq izi əsasında işləyən biometriklərdə mühüm prosesi bar izi oxuyucusu aparır. Beləki günümüzə qədər müxtəlif formada barmaq izi oxuyucuları mövcüd olmuşdur. Onlardan günümüzdə ən çox istifadə edilənləri aşağıda göstərilmişdir.

• 
  Ultrasəs əsaslı. Bildiyimiz kimi ultrasəsin materiallara nüfuz etmə qabiliyyəti mövcuddur. Prosesdə yüksək tezliklik səs dalğaları göndərilir, barmaq izinin strukturları alınır sonrasında isə üç ölçülü model çıxarılır. Bu texnologiya digər iki texnologiyadan daha yeni və daha baha olduğu üçün onlardan daha az yayılmışdır.
  
• 
  Termoelektrik əsaslı. Bazara silikon sensorların bir növü olaraq daxil olan metoddur. Digərlərinə nisbətdə daha ucuzdur lakin müəyyən istifadə müddətindən sonra silikon materialın zədələnməsi mənfi haldır. Proses fiziki məlumatın elektrik siqnallarına çevriləməsi ilə yerinə yetirilir. Burada termoelektrik skanerləri elektrik fərqlərini qeyd edərək barmaq izi təsviri yaradır. Digər üsullar isə elektrik, piezoelektrik və kapasitivdir.
  
• 
  Optik əsaslı. İki tərəfli şüşə prizma üzərində aparılan prosesdə işıqlandırma vaistəsi ilə üst qatda olan barmaq izi üzərinə gələn işıq şüalarının qırılması və qaytarılması ilə təsvir əldə edilir. İşıqlandırma cihazın sol tərəfindən başlayaraq dəvam edir və sonda məlumat görüntü obyektivi ilə sensora yönləndirilir. Bu metod ən geniş yayılmış üsuldur deyə bilərik.
  

Şəkil 2.1. Barmaq izi oxuyucularının bəzi növləri

Skanerlərin prosesi aparma metodu olaraq iki növü mövcuddur. Bunlar aşağıda qey edilmişdir.

• 
  Cihazın bizi skan etməsi. Burada barmağımızı hərəkətsiz formada oxuyucunun üzərində saxlayırıq və prosesi oxuyucu yerinə yetirir. Buna ən çox smartfonlarda rast gəlirik.
  
• 
  Bizim skan etdirməyimiz. Bu prosesdə sabit formada yerləşdirilmiş barmaq izi oxuyucusunda biz barmağımızı hərəkət etdirərək oxuyucunun məlumat yığmasını təmin edirik. Çox geniş istifadə edilməsədə bəzi qurumlarda digər doğrulama sistemləri ilə birlikdə istifadə edilir.
  

Barmaq izinin təsvirinin alınması zamanı fərqli üsullardan istifadə edilə bilər. Ən geniş yayılmış metodlar yerli orientasiya (Local Orientation), yerli sıxlıq (Local Frequency) və ya birbaşa təsvir (Image) metodlarıdır. Hər metodun xüsusiyyətləri aşağıda qeyd edilmişdir.

• 
  Yerli orientasiya üsulunda üfüqi və şaquli kooridant oxları üzərində olan təsvirin çıxıntı nöqtələri qeyd edilir. Buradaki prosesin dəvamında təkliyin aşkarlanması (Singularity detection) əməliyyatı aparılır. Bu prosesin müxtəlif növləri mövcuddur. Bunlar təsvirin yerli xüsusiyyətinin orientasiyası, bölünmə əsaslı orientasiya və nüvə əsaslı barmaq izi qeydiyyatı üsullarıdır.
  
• 
  Yerli sıxlıq üsulunda üfüqi və şaquli koordinat oxu üzərində müəyyən uzunluqda olan çıxıntı sayı və iki çıxıntı arasındaki nöqtələrin ortalaması qeydə alınaraq proses aparılır. Sonrasında təkmilləşdirmə və binarlaşdırma (Enhancement and Binarization) prosesi aparılır. Burada təyin edilən alqoritmlər vasitəsilə təsvir təmizlənir. Təmizlənmə əməliyyatından sonra Minituae çıxarışı aparılır (Minituae Extraction).
  
• 
  Birbaşa təsvir (Image) prosesində isə barmaq izinin təsviri alınır və birbaşa seqmentasiya prosesinə keçilərək bölünmə aparılaraq təsvir arxa plandan azad edilir. Sonrasında Minituae çıxarışına keçilir. Burada boz rəng əsaslı miqyaslama aparılır və əldə edilən təsvir ikili sistemdə məlumat formasına çevrilərək saxlanılır.
  

Şəkil 2.2. Barmaq izi alınması proseslərinin müxtəlif metodları

Biometrik barmaq izi doğrulama sistemlərininində hərbir sistemdə olduğu kimi özünə məxsus müsbət və mənfi cəhətləri mövcuddur. Müsbət cəhətlər olaraq bu texnologiyanın digərlərinə nisbətdə daha ucuz olması, mənbə olaraq yüksək ehtiyaclarımızın olmaması və istifadə rahatlığının həmçinin proses sürətinin yüksək olması göstərilə bilər. Mənfi cəhətlərinə isə digər biometrik doğrulama texnoloji sistemləri ilə müqayisədə dəqiqlik göstəricisinin aşağı olması, barmaq izi məlumatının digər biometrik ölçülərə nəzərən daha asan ələ keçirilməsi və bunun üzərində hücumların baş verməsi göstərilə bilər.