[kr-science] 홍채 인식과 삼성페이의 무서운점 2편
안녕하세요 hyokhyok 입니다.
2편 홍채인식 알고리즘 설명 및 홍채인식의 장단점
지난 시간에 홍채란 무엇인가와 홍채익식의 시작에 관해 포스팅을 했습니다.
이번에는 실제 홍채 인식에 사용된 알고리즘은 무엇이며 장단점은 어떤것이 있는가에 대해 포스팅해보겠습니다.
홍채 인식 알고리즘
다른 생채 인식 알고리즘들은 영상의 특징점을 추출하여 그 특징점의 위치관계나 모양등을 비교하여 인식을 하였습니다.
하지만 홍채 인식은 좀 다른데 어떻게 다른지 살펴보겠습니다. 수식적인 부분은 생략하였습니다
홍채 영상 취득
장치를 이용해 홍채의 IR 영상을 취득한다
Localization
홍채 영역을 찾아낸다
Demarked & Polar Representation
Demarked 는 홍채영역에서 분석에 방해되는 영역을 제가 한다는 것입니다
그리고 Polar Representation 은 원형의 홍채를 직사각형 모양으로 펼치는데 안쪽 원의 원주가 바깥쪽 원의 원주보다 짧으니까 이를 맞춰주기 위해 하는 작용입니다.
Gabor filter
홍채인식은 일반적인 영상처리로 분석하기가 어려워 Gabor filter를 이용하여 특징점들을 Encording 하여 Iris Code를 만들어줍니다.
어렵죠... 최대한 쉽게 쓴건데도 어렵네요
다시한번 정리하면...
영상을 찍고 -> 홍채를 찾고 -> 필요없는 부분 제거하고 -> 영상을 처리하기 좋게 펴주고 -> 영상을 암호화 한다
입니다
Iris code matching
홍채는 특징점 매칭이 아닌 암호화된 코드(템플릿) 매칭입니다 특징점 추출하는 gabor filter를 이용해 암호화해서 이용한다니 대단하네요
실제 매칭 때는 해밍코드라는 오류 검출 코드를 이용하여 암호화 된 두 홍채 정보가 동일한지 판단을 하게 됩니다.
[출처] Improving identification accuracy on low resolution and poor quality iris images using an artificial neural network–based matching metric
어렵나요? ㅎㅎ
홍채인식은 순수 특징점 매칭이 아닌 코드 매칭으로 이루어 진다 라고 생각하시면 될것 같습니다.
홍채 인식의 장단점
장점
빠르다
생체 내부에 있어 위조가 어렵다
유니크한 패턴을 가진다
인종에 영향을 덜받는다
나이가 들어도 변함이 없다
비접촉식으로 이용가능하다
지문보다 Mis-Identification 이 낮다고 알려져있다
단점
영상 취득에 따라 퀄리티 변화가 크다
눈의 위치가 정확히 맞아야한다(홍채를 찾으려면 위치가 맞아야한다)
안경이나 렌즈에 약하다
라식,라섹은 되나 렌즈삽입에는 약하다(빛번짐으로 인한 취득어려움)
->렌즈를 끼는데 애초에 렌즈착용하고 등록해서인지 잘된다
눈을 크게 떠야한다(?눈작은사람 잘안됨)
직사광선을 피해야한다(아래 설명)
오랫동안 문제가 되어왔던 점들이고 여전히 개선되지 않은 부분이다
특히 직사광선의 문제는 치명적이다
왜 직사광선을 피해야하는가?
홍채인식에서는 IR 영상을 이용한다 일반 카메라영상보다 외부환경에 영향을 덜 받아 균일한 영상을 얻을 수 있고 특히 홍채 패턴 영상 취득에는 더 좋기 때문이다
그렇다면 왜 피해야 하는가?
태양광에는 IR 영역의 빛도 포함이 되어있다
홍채 인식 장치에는 IR 카메라와 IR을 취득하는 영역이 있다
그래서 직사광선 아래에서는 태양의 IR을 취득하여 IR 카메라 자체의 IR을 받아들이기 힘들기 때문에 홍채 인식에 사용되기 어렵다
안경 역시 IR에 대한 반사광이 심해 홍채가 보이지 않기에 사용이 어렵다는 단점이 있다
그렇다면 왜 삼성은 이 홍채 인식을 도입했는가? 그건 3편에 설명을 해보겠다
홍채 인식은 과연 정말 진짜로 지문보다 우수한가?
지금까지 대중에는 그렇게 말해왔다
하지만 홍채 인식 회사간에 경쟁하는 데이터 자료가 있고 매년 공개가 된다
IREX(iris exchange)로 테스트 결과가 공개되는데 아래와 같다
그다지 높지 않다..지문도 매년 기술의 발전이 올라가는데 이 자료로는 지문보다 못하다는 것을 알 수 있다
그리고 홍채는 두개의 눈을 이용하지만 일반적으로 지문은 한 손가락을 이용한다
비교 방식이 잘 못 되었다고 볼 수 있다
사실 홍채가 별로다 라고 쓸랬지만 정확한 비교가 힘들어 어떤 방식이 우위라고 하기는 훗날 문제의 소지가 될것같아 하지 않겠다 ㅎㅎ
결론은 그들이 제시한 자료로는 지문보다 우위라고 하기 어렵다
라고 정리하겠습니다
이렇게 2편이 끝났습니다
수식도 넣었다가 빼고 1편보다는 다소 어려운 내용이라 쉽게 풀어 쓰려했으나 어렵긴 마찬가지네요 ㅎㅎ
3편은 약간 짧지만 이런 내용들은 없어서 이해는 쉬우실 거라 판단되네요 ㅎㅎ
[kr-science] 홍채 인식과 삼성페이의 무서운점 1편
[kr-biometric] 모바일 지문인식의 최종 종착지는?(feat. 삼성 -후면센서, 애플 - 3d얼굴인식(?))/ 이글은 인기가 없었다....
유익한 글 감사합니다 ㅎㅎ 태양을 피해야겠군요
태양을 피하시고 눈을 크게 뜨시고 훈한님 눈이 작아보이지는 않군요 ㅎㅎ 중요한건 다중인증이죠 혹시 모르니 홍채만 사용하지 마시구요 ㅎㅎ
ㅎㅎ 재미있게 읽었습니다.
재밌게 읽어주셨다니 감사하네요 ㅎㅎ
홍채 하니까 예전에 봤던 아이인사이드라는 영화가 생각나네요.
흥미로운 글 잘 보고갑니다.
팔로우도 하고 갈게요~!
반갑습니다 앞으로 잘 부탁 드립니다
와우 직사광선 ㅋㅋㅋ 그러면 일부로 직사광선을 비춰 망가트린 다음에 문을 열거나 lock 을 풀거나 등 할 수 있으려나요
ㅎㅎ 보통 직사광선 환경만 있으면 어느정도 켜져있다가 IR 센서가 끕니다 스스로 인식을 안하는거죠 ㅎㅎ 그후 다시 누군가 접근했다는게 판단되면 다시 열려서 센싱하고 그래서 직사 광선을 비춰서 망가지긴 힘듭니다
그저 직사광선을 비추면 영상전체가 하얗게 saturation 되어 홍채도 없구나 판단할 뿐이죠
지문보다 무조건 우월한줄 알았는데 생각보다 단점도 많은거 보고 놀랬네요. 흥미롭게 잘 봤습니다 :)
정확도만 따진다면 지문도 두 손가락으로 하면 홍채보다 훨씬 높은 정확도를 가질수있습니다 ㅎㅎ흥미롭게 보셨다니 감사하네요 ㅎㅎ
오오 이건 또 더 대박이네요. 지문 하나만 해도 이미 상당한 정확도와 개인식별이 가능한데 진짜 두개만 해도 게임 끝이겠네요. 이런식으로는 생각도 못해봤는데 대댓글도 정말 흥미롭네요. 이렇게 따지면 대체 홍채는 왜하는거야 하는 생각까지 나네요 ㅋㅋ 잼난 댓글 감사합니다 ㅎㅎ
그게 또 다릅니다 ㅎㅎ 홍채나 얼굴 인식의 장점은 비 접촉식 입니다 즉 접촉없이 떨어져서 인증이 가능하죠
하지만 지문의 경우 접촉식 입니다 센서에 직접 지문을 입력해야하죠
이경우 센서크기가 중요하게 되고 시간도 걸리게 됩니다
센서가 크고 손가락 두개를 한번에 입력한다 -> 센서 크기에 따른 가격 증가로 아마 소비자에게 외면 받을 것입니다
센서는 유지되고 손가락 두개를 순차적 입력 -> 시간과 귀찮음의 문제가 발생 합니다 ㅎㅎ
실제 지문스캐너 같은 경우 손가락 부분만 한번에 올려 등록하는 제품도 있습니다 (타부서 관할이라 인증, 속도, 가격 이슈는 모르겠네요)
이것 때문에 모바일에서는 홍채가 쓰일 것 같습니다 IR 가격 이슈가 있으니 프리미엄에선 쓰지만 중저가에는 못 쓰게되겠죠.
일반 출입단말기에는 홍채가 많이 들어가지는 않습니다
감사합니다
오 정말 신기한 분야네요. 워낙 자세히 알려주신 덕분에 어디가서 아는척좀 할 수 있을거 같아요. 감사합니다 ㅋㅋㅋ
헐 그럼 다섯 손가락 같은 걸로 하면 더 좋을 것 같은데.. 돈이 많이 들려나요 ㅋㅋ
윗 댓글 참조 부탁드립니다
단점도 꽤 많네요~
어렵지만 재미있어요^^
삼성이 홍채인식을 도입한 이유가 궁금해져서 3편을 또 기다립니다!!
3편도 잘 준비해서 오겠습니다 ㅎㅎ 감사합니다
UPVOTED.
very good.
I would be happy if you like to follow me and give your opinion about my posts.
Thanks.