IDENTIFICAREA INDIVIZILOR UTILIZND TIPARUL CAPILARELOR DIN PALM A UNEI PERSOANEINDIVIDUALS IDENTIFICATION USING PALM PATTERN CAPILLARY OF A PERSON

AbstractThe measures taken for holding under control the issues that affects the safety of our society must provide new noninvasive and quicker technics in order to have a clean radiography of the individuals of our society. A solution, in many situations, to this problem, could be a palm pattern capillary system recognition or vein pattern recognition that is quicker and cheaper than fingerprints comparisons or DNA tests. Keywords: vein pattern recognition, capillary system, noninvasive technics, fingerprint.

Biometria este o tehnologie care avanseaz rapid i care ofer un mijloc eficient de a face fa nevoilor de identificare i verificare a persoanelor. n acest sens, tot mai multi furnizori au creat servicii biometrice de securitate care s faciliteze realizarea diferitelor tranzacii de date, de produse, de servicii sau de monetar necesare n activitile cotidiene ale cror dinamic creeaz noi i noi provocri.n momentul de fa, sunt comercializate mai multe sisteme de identificare a indivizilor bazate pe utilizarea datelor biometrice, cum ar fi: urmele papilare, irisul/retina sau forma minii. Aceste sisteme biometrice de identificare pot avea meritele lor dar prezint i o serie de dezavantaje. n cazul urmelor papilare, anumite zone mbibate n uleiuri sau murdrie nu pot reda ntotdeauna o imagine fidel a desenului papilar. n cazul scanrii irisului/retinei este necesar o apropiere fa de scanner care poate provoca o stare inconfortabil sau o nclcare a intimitii personale. Recunoaterea formei minii poate ntmpina probleme cnd persoana sufer afeciuni cum ar fi artrita sau reumatismul.O variant destul de competitiv la sistemele de identificare biometrice enumerate mai sus este un sistem de identificare a persoanelor bazat pe recunoaterea tiparului sistemului venos din corpul uman, in mod special a palmei i a degetelor i compararea cu o baza de date prestabilit. Aprut iniial, ntr-un articol din anul 2001, n Jurnalul Societii de Fizic Coreene, din cadrul Universitii Coreene din Seul, terminologia vein pattern recognition desemneaz o metod de identificare a tiparului capilarelor palmei unui individ i compararea acestora cu o baz de date prestabilit.Acest propunere ndrznea a cercettorilor sud-coreeni vine n ideea crerii unei alternative, mai performante, la identificarea indentificarea indivizilor utiliznd impresiunile papilare ale acestora.Din cauza faptului c nu a cunoscut o implementare spectaculoas la nivel de mapamond, tehnologia de extragere a modelului capilar la nivelul palmei, a fost comercializat pn n anul 2004, n Japonia, doar la un nivel redus de uniti de citire.Beneficiind de avantaje ca: timpul scurt de identificare i lipsa contactului direct ntre palm i dispozitivul de citire, aceast tehnologie a fost implementat n cadrul a numeroase instituii financiare, universiti sau organizaii guvernamentale. Un exemplu este dat de patentarea de ctre Hitachi, n anul 2005, a unu model de identificarea a venelor din deget denumit Finger vein ID (vezi fig. 1).Un an de cotitur, n promovarea tehnologiei de identificare a modelului venos, l constituie anul 2005, an n care japonezii de la Fujitsu primesc The Wall Street Journal 2005 Technology Innovation Award in the Security (Network) category.n anul urmtor, 2006, Consumer Electronics Show (CES) accord premiul pentru biometrie "Best of Innovations" acestei tehnologii.n 2006 modelul Palm Secure al celor de la Fujitsu este expus la CeBIT, n Hannover Germania. Din acest moment dispozitivul Palm Secure creeaz premisele unei comercializri la nivel mondial.La nivel european, n anul 2006, dispozitivul de identificare a modelului capilar, este folosit pentru prima dat ntr-o coal primar din Scoia. Scopul utilizrii acestei tehnologii era acela de a asigura o ct mai bun securitate n coal prin permiterea acesului doar acelor persoane care erau implementate n baza de date. n 2008, pe msur ce protejarea informaiilor personale devenea o prioritate a ct mai multor companii i organizaii, Snowflake Techonologies a lansat un prototip de citire a modelului venos, bazat pe aceast tehnologie (vezi fig.2). Dup cum rezult din denumire, tehnologia se bazeaz pe asemnarea a doi fulgi de zpad. Astfel, aa cum doi fulgi de zpad nu pot fi identici, nici dou modele capilare, chiar aparinnd aceluiai individ, nu pot pot fi identice

Fig. 1 Fig. 2Fig. 1- Dispozitivul Finger vein ID creat de Hitachi.Fig. 2- Prototip de citire a modelului venos Snowflake Techonologies.

Capilarele sunt cele mai mici vase de snge unde schimbul dintre snge i esutul celulelor este realizat prin difuzie. Ele au pereii foarte subiri cu o lungime medie de 1 mm i un diametru de 8-10 micrometri. Capilarele se mpart n capilarele continui, care sunt ntlnite n piele i muchi, i prezint un esut endotelial continuu; capilarele cu perforaii sunt ntlnite la intestinele mici, rinichi i glandele endocrine, i prezint esut endotelial cu pori i perforaii ce asigur o mai bun permeabilitate; capilarele sinusoidale sunt ntlnite n ficat, mduva osoas, esut limfoid ce prezint scurgeri i o permeabilitate mrit. Modul de funcionare al unui dispozitiv biometric de recunoatere a capilarelor se rezum la introducerea, de ctre un individ a palmei sau doar a unui deget ntr-un terminal ce conine un LED cu lumin infraroie (o diod emitoare de lumin) i un senzor foto, monocrom, CCD ( carge-coupled device) (vezi fig. 3).n acest moment, hemoglobina din snge absoarbe lumina infraroie a LED-ului ceea ce face ca sistemul venos s apar sub forma unui model de linii de culoare nchis. Camera foto-video nregistreaz aceste imagini i sunt trimise ctre o baz de date ce conin imagini pentru comparare. Procesul de comparare dureaz mai puin de dou secunde.Arhitectura unui sistem de recunoatere a tiparului venos al unui individ conine: o interfa de utlizator, un microprocesor pentru controlul sistemului, un algoritm de extragere a tiparului venos i o memorie pentru prelucrarea algoritmului (vezi fig. 4). Procesul de extragere a modelului venos const n parcurgerea a cinci pai, dup cum urmeaz:1. Extragerea unui model venos dintr-o regiune de interes, n care sunt concentrate mai multe vase de snge.2. Procesarea modelului venos extras, pe baza algoritmului din sistem.3. Prelucrarea imaginii obinute pentru a nltura imaginea de fundal i pentru a obine doar tiparul vascular dorit.4. Aplicarea unui filtru median pentru nlturarea zgomotului de imagine produs de firele de pr sau a grsimii de sub piele.5. Stocarea imaginii finale a sistemului vascular, dup finisare intr-o baz de date.

Fig. 3 Fig 4Fig. 3- Schem de funcionare a unui dispozitiv biometric de recunoatere a capilarelor.Fig. 4- Arhitectura de funcionare a unui sistem de recunoatere a tiparului venos.

Pentru a face o analiz comparativ ntre sistemul de identificare a urmelor papilare care utilizeaz puncte i poziionarea acestora pe suprafaa desenului papilar, sistemul de identificare a sistemului venos utilizeaz linii i modul n care sunt poziionate.

Fig. 5 Fig. 6

Figura 5- Urm papilar vizualizat prin intermediul unui sistem de identificare bazat pe puncte.Figura 6- Model venos al unui deget utilizat de un sistem de identificare a venelor i capilarelor.

Tiparele vaselor de snge sunt unice pentru fiecare individ, la fel ca i alte date biometrice cum ar fi irisul/retina sau urmele papilare. Spre deosebire de unele sisteme biometrice tiparele vaselor de snge sunt aproape imposibil de falsificat deoarece acestea se afl sub suprafaa pielii. Sistemele biometrice bazate pe urmele papilare pot uor pclite pin folosirea unui deget manechin echipat cu o amprent digital copiat. Sistemele de identificare facial sau a vocii pot fi induse n eroare prin nregistrri sau imagini de nalt rezoluie. Sistemul de identificare a modelului vaselor de snge este mult mai greu de pclit deoarece persoana supus unei identificri trebuie s triasc la momentul scanrii, pentru ca hemoglobina din snge s poat reaciona cu lumina infraroie a lmpii LED.n afara faptului c nu este necesar contactul fizic i, implicit este un mod mai igienic i uor de utilizat, sistemul de identificarea a sistemului venos ofer o multitudine de informaii n raport cu celelalte sisteme biometrice de identificare.

Aplicabilitatea sistemelor de recunoatere a tiparului vaselor de snge din palm poate acoperi o multitudine de activiti. n sistemul bancar aceast tehnologie tinde s ia locul cardurilor cu PIN care n ultima perioad sunt din ce n ce mai vulnerabile n faa furturilor i infraciunilor de contrafacere. Astfel la o simpl retragere de numerar de la un dispozitiv ATM, pe viitor vom utiliza doar o palm sau chiar un deget.O alt aplicabilitate ar putea fi n sistemul medical prin identificarea rapid a pacientului i accesarea imediat fiei personale n vederea aplicrii tratamentului corespunztor.Un alt beneficiar al dezvoltrii i rspndirii acestei tehnologii este fr niciun dubiu criminalistica. Prin crearea unei baze de date corespunztoare coroborat cu celelalte instrumente pe care le are la dispoziie ar putea suplimenta eficiena n aplicarea legislaiei.

Bibliografie

1. Journal of the Korean Physical Society, Vol. 38, No. 3, March 2001, pp. 268_272.2. Gitae Park, Sangkyun Im, Dongchul Jung, Sukmo Jang, Changkyung Chung and Hwansoo Choi, KIEE '97 Annual Summer Conference, pp. 2347-2349 (1997).3. www.gizmag.com 4. www.scmagazine.com5. en.wikipipedia.org 6. www.hitachi.eu