Технології

Інженери створили тривимірну аутентифікацію на основі вен пальців

Jun Xia, University at Buffalo, The State University of New York / techxplore

Jun Xia, University at Buffalo, The State University of New York / techxplore

Вчені продемонстрували нову систему біометричної аутентифікації, яка використовує тривимірне зображення вен у пальцях, про що вони пишуть у журналі Applied Optics. Метод заснований на фотоакустичній томографії та новому алгоритмі розпізнавання. Під час тестів система коректно підтвердила чи відхилила особистість у 99% випадках.

Як працює біометрична аутентифікація?

Біометрична аутентифікація — це розпізнавання ідентичності людини за допомогою її унікальних анатомічних особливостей. Ці методи широко застосовуються для безпеки різноманітних пристроїв та систем. Способи аутентифікації, засновані на розпізнаванні вен пальців, ефективніші у порівнянні із системами розпізнавання обличчя та відбитків пальців. Зокрема, вони усувають проблеми конфіденційності та погіршення стану системи через її зношення, вік чи затемнення. Але наразі такі системи базуються на пласких зображеннях. Додаткова глибина тривимірного зображення могла б значно підвищити безпеку такої системи, ускладнюючи підробку особистих даних. Окрім того, при використанні цього способу менш вірогідно, що техніка аутентифікації робитиме помилки.

Який метод створили вчені?

Щоб здійснити тривимірну біометричну аутентифікацію за допомогою вен на пальцях людини, дослідники звернулися до фотоакустичної томографії. Це техніка візуалізації, яка поєднує світло та звук. Спочатку світло від лазера падає на палець. Якщо світло потрапляє у вену, воно створює звук. Система фіксує його за допомогою ультразвукового детектора і використовує для реконструкції тривимірного зображення вен. Щоб краще інтегрувати освітлення та фіксацію звуків, дослідники створили спеціальний пристрій, який комбінує світлові та акустичні промені. Також вчені спроектували вікно візуалізації, яке дозволяє розмістити руку на платформі природним чином, подібно до повнорозмірного сканера відбитків пальців. Ще однією важливою розробкою став новий алгоритм узгодження, який дозволяє визначати відповідність об’єктів заданому зразку в тривимірному просторі.

Який результат показала система?

Дослідники протестували свою нову систему на 36 учасниках, застосовуючи зображення чотирьох лівих і чотирьох правих пальців кожного. Тести показали, що система працює точно, особливо при використанні кількох пальців. Вона може правильно приймати або відхиляти особистість у 99% випадках.

Розробники передбачають, що ця техніка буде застосовуватися на критично важливих об'єктах, таких як банки та військові бази, які вимагають високого рівня безпеки. Наступним кроком стане мініатюризація системи та скорочення часу аутентифікації. Після цього її можна буде також використовувати для особистої електроніки, наприклад, смартфонів.