بخشی از مقاله
چکیده
یکی از روش های تشخیص هویت و شناسایی افراد استفاده از عنبیه چشم است که با استفاده انتخاب ویژگی با الگوریتم Canny و طبقه بندی با بهینه سازی ازدحام ذرات و ماشین بردار پشتیبان- - PSO SVM - ارائه شده است. در این مقاله تشخیص هویت با روش پیشنهادی در دو مرحله انجام میشود، در مرحله اول انتخاب ویژگی بهینه با استفاده از الگوریتم پردازش تصویر Canny و لاپلاسین برای افزایش دقت طبقه بندی و شناسایی مرزهای تصمیم گیری استفاده شده است.
در مرحله دوم تشخیص هویت یا طبقه بندی داده ها با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات - - PSO و ماشین بردار پشتیبان - - SVM انجام میشود، بدین صورت که الگوریتم PSO با بهینه سازی پارامترهای SVM سبب افزایش دقت در طبقه بندی میشود. در روش پیشنهادی از مجموعه داده های CASIA که در نرم افزار Matlab پیاده سازی شده استفاده شده، میزان دقت طرح پیشنهادی نسبت به روشهای دیگر، بهتر می باشد.
-1 مقدمه
پیشرفتهای اخیر در تکنولوژی اطلاعات و همچنین نیاز روزافزون به امنیت بیشتر، منجر به توسعه سیستمهای هوشمند تشخیص هویت انسان شده است. ویژگیهای معمول مورد استفاده در این سیستم ها عبارتند از: چهره، اثر انگشت، صدا، نمودارهای حرارتی چهره، عنبیه، شبکیه، طرز راه رفتن، نقوش کف دست، هندسه دست. که ویژگی الگوهای استخراج شده از آنها منحصر بفرد بوده و در برابر تغییر زمان، نسبت به ویژگی های رفتاری مانند امضاء، دستخط و ... که با زمان تغییر و قابل تقلید می باشند، پایدارتر می باشند.
از بین این ویژگیها، روی اثر انگشت بیشتر از بقیه کار شده است و در کاربردهای قانونی از این ویژگی استفاده می شود. همچنین تشخیص چهره و تشخیص صوت در 25 سال اخیر به طور وسیعی مورد مطالعه قرار گرفته اند، از بین این ویژگی ها، خصوصیات مربوط به الگوی تشخیص عنبیه قابلیتهای بسیار خوبی از خود نشان داده و یک روش نسبتا جدید در شناسایی هویت است.
عنبیه بخش رنگی و قابل رویت چشم است ، که در پشت پلک ها و جلوی عدسی قرار دارد . شکل گیری عنبیه از سومین ماه جنینی آغاز و تا هشت ماهگی ادامه می یابد . شکل گیری ساختار منحصر بفرد عنبیه به صورت تصادفی رخ میدهد و به عوامل ژنتیکی بستگی ندارد و فقط رنگد انه های عنبیه به عوامل ژنتیکی بستگی دارند و در طول زمان تغییر می کنند، که همین امر عنبیه را به عنوان یک عنصر مهم در سیتم های تعیین هویت تبدیل کرده است استفاده از اسکن عنبیه برای شناخت و تشخیص هویت نخستین بار در سال 1936 توسط چشم پزشکی به نام فرانک باچ پیشنهاد شد، اما این موضوع تا مدت ها به عنوان یک نظریه تخیلی باقی ماند و تنها در دهه 1980 در سری فیلمهای جیمز باند این موضوع مطرح و به تصویر کشیده شد.
در سال 1987 دو چشم پزشک دیگر به نام های آران سفیر و لئونارد فلوم مجددا این نظریه را مطرح کردند و در سال 1989 از استاد خود جان داگمن در دانشگاه هاروارد خواستند تا الگوریتم شناسایی و تشخیص عنبیه را به وجود آورد.این الگوریتم ها که حقوق آن در اختیار داگمن قرار گرفت توسط شرکت » آیریس تکنولوژیز« تولید شد و پایه سیستمها و محصولات کنونی قرار گرفت .در حال حاضر در بسیاری از مکان،های امنیتی سراسر دنیا از این تکنولوژی استفاده می شود.
در این مقاله تشخیص هویت با روش پیشنهادی در دو مرحله انجام میشود، در مرحله اول انتخاب ویژگی بهینه با استفاده از الگوریتم پردازش تصویر Canny و لاپلاسین برای تشخیص و جداسازی عنبیه چشم استفاده شده و در مرحله دوم تشخیص هویت یا طبقه بندی داده ها با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات - - PSO و ماشین بردار پشتیبان - - SVM انجام میشود، بدین صورت که ابتدا با الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات پارامترهای SVM بهینه سازی شده و سپس ماشین بردار پشتیبان چند لایه بر روی مجموعه دادههای CASIA که انتخاب ویژگی بهینه بر روی آن انجام شده را طبقه بندی میکند، بهینه سازی پارامترها سبب افزایش دقت در طبقه بندی میشود.
-2 بررسی دیگر تحقیقهای انجام شده
الگوهای عنبیه دارای یک ساختار فوق العاده و غنی و پر از بافت های پیچیده در مقایسه با دیگر خصوصیات فیزیولوژیکی هستند. عنبیه بخش دایره ای رنگی چشم بین مردمک و صلبیه است. هنگامی که امنیت بسیار بالا مورد نظر باشد، شناسایی عنبیه یک روش ارجع شناسایی است زیرا الگوهای عنبیه به سختی توسط محیط زیست تحت تاثیر قرار می گیرند و به سختی از بین می روند.
در سال 2007 مقاله علمی پژوهشی که توسط علی پورایزدان پناه کرمانی و کریم فائز با عنوان بهینه سازی تشخیص هویت انسان از روی تصاویر نوع راه رفتن صورت گرفته است، به تشخیص هویت بر اساس حرکات فیزیکی روی راه رفتن انسان اشاره کرده اند در این مقاله هم بهترین روش ارائه شده است.
در سال 2008 در کنفرانس بین المللی فناوری اطلاعات مقاله علمی با عنوان طراحی یک سیستم کارآمد تشخیص هویت بر اساس آنالیز تصاویر عنبیه چشم با استفاده از تبدیل موجک سیگموئید2 توسط علی عاشوری و همکاران انجام شده است که در این مقاله روش تحلیل توسط عنبیه چشم و الگوریتم موجک سیگموئید2 را معرفی کرده اند که به صورت کلی روش های تحلیل عنبیه چشم برای تشخیص هویت را بیان کرده اند.
-در ژانویه سال 2012 در یک مجله مربوط به مسائل کامپیوتر مقاله ای تحت عنوان تقسیم بندی عنبیه چشم انسان برای تشخیص عنبیه را در محیط های نامحدود توسط محمد محلوجی و علی نوروزی انجام شده است که در این مقاله یک سیستم تشخیص عنبیه چشم انسان در محیط های نا محدود که در آن یک روش موثر برای محلی سازی عنبیه داخلی و مرز های بیرونی ارائه شده است.
در آپریل سال 2008 در یک مجله بین المللی امنیت و کاربردهای آن مقاله علمی با عنوان شناخت عنبیه افراد با استفاده از شبکه عصبی توسط رحیب ابیویو و کوری آلتون کایا انجام شده است،که در این مقاله سیستم شناسایی عنبیه تشکیل شده است از محلی سازی منطقه و تولید داده های مجموعه از تصاویر عنبیه که با شناسایی الگوی عنبیه همراه است.در این مقاله، یک الگوریتم سریع برای محلی سازی مرزهای داخلی و خارجی منطقه عنبیه ارائه شده است.
