홍채인증 인식 시스템의 원리와 장단점

홍채인식(Iris recognition )은 생체인식 기술의 하나로, 개인의 눈에 있는 홍채의 고해상도 이미지 패턴을 인식하는 기술을 응용하여 이루어진다. 홍채인증은 망막 검사와는 다르다. 홍채의 복잡한 모양을 그림으로 얻기 위하여 각막의 반사를 최대한 발생하지 않도록 희미한 적외선 조명을 이용하여 카메라로 촬영한다. 그 이미지를 디지털로 변환하여 수학적 처리를 실시함으로써 개인의 고유한 특징을 추출한다. 이것을 디지털템플릿이라고 부른다.

홍채인식의 인식능력은 안경이나 콘택트 렌즈를 하고도 거의 떨어지지 않는다. 대부분의 개인에게 적용 가능한 생체 인식 기술이며, 디지털 템플릿을 작성하면, 외상등으로 손상되지 않는 한 평생에 걸쳐 이용이 가능하다. 홍채인증을 실현하려면 고화질 이미지 촬영 기술과 1대다 매칭기술 (빠른 비교 기법)이 필요하다.  홍채인식 시스템의 거의 모든에서 것에서 이용이 되고있다. 오인율은 매우 낮아 실제로 Daugman 알고리즘 다른 사람의 홍채를 동일하게 판정한 예는 알려져 있지 않다. 

홍채인식 인증 알고리즘은 먼저 사진속에서 홍채에 상당하는 부분을 빼낼 필요가있다. 다음 홍채 부분의 이미지를 비트열로 변환한다. 이 비트열은 다른 홍채 이미지와 통계적 의미가 있는 비교가 가능할뿐 기본적인 정보가 포함되어있다. 이 같은 사진 이미지 손실 압축에 수학적 방법이 사용되고있다. Daugman의 알고리즘은 필터에 의한 잔물결 을 사용하여 현재 카메라의 해상도를 고려한 최선의 SN 비를 갖는 공간 주파수 범위를 빼낸다. 결과적으로 홍채 이미지의 로컬진폭과 위상정보를 포함 복소수군이 얻어진다.

홍채 인식의 실용상의 문제로 홍채가 눈꺼풀과 속눈썹에 일부가 덮여있는 점을 들 수있다. 잘못 불일치 될 가능성을 줄이기 위해 눈꺼풀이나 속눈썹에 덮여있는 부분을 식별하여 제외하고 나머지 부분만 템플릿을 만들어 비교하는 추가 알고리즘이 필요 된다.

홍채는 생체 인증에 이상적으로 되어있다. 그것은 다음과 같은 이유가있다.

신체 조직이며, 눈꺼풀과 각막등으로 겹겹이 보호되고있다. 이 점이 손가락을 혹사시키는 일을 오랫동안하고 동일성이 확인 곤란해진다 지문과 다르다.

거의 평탄 형상이 변화하는 것은 동공 크기이다. 이 때문에 얼굴등에 비해 형상이 일정하게 할 수있다.

홍채는 지문처럼 세세한 무늬가 있고, 그 패턴은 임신중에 무작위로 결정된다. 따라서 일란성 쌍둥이도 홍채의 모양은 다르다.

인식은 몇 미터 떨어진 지점에서 촬영에 충분하고, 인간이 어떤 기기를 만지거나 할 필요가 없다. 따라서 지문이나 망막 검사에 저항이있는 사람도 용납이 쉽다.

홍채의 직경을 200픽셀로 표시되는 디지털 사진이 있으면, 지문과 같은 정도의 식별 능력이있다.

현재 사용되고있는 유일한 홍채 인식기술이다. 알고리즘의 오인율이 낮다 (10 -11 이하). 

수술등으로 홍채의 색깔과 모양을 바꿀 수는 있지만, 홍채의 모양은 그래도 변화하는 것은 거의 없다. 

홍채 인식은 비교적 새로운 기술이며, 이미 지문등 생체 인증에 사용하는 경우 새로운 투자나 경우에 따라서는 법률 개정 (출입국 수속등의 경우)이 필요하다. 몇 미터 이상 떨어져 홍채 인식은 곤란하고, 인간이 머리를 움직여 있거나, 카메라에 관심을 가지고 있지 않으면 안된다. 다른 이미지를 이용한 생체 인식뿐만 아니라 홍채 인식은 이미지의 품질이 나쁘면 제대로 작동하지 않습니다. 다른 ID기반 (ID 카드 등)뿐만 아니라 정부가 홍채 인식을 이용하여 국민의 인권을 침해하려고하고 있다고하는 운동가도 있다. 눈에 직접 빛을 발산하는 행위등으로 악의적으로 인식기에 가공을 하면 매우 위험하게된다.

보안문제로 다른 생체인식 기술뿐만 아니라 홍채 인식으로도 충분히 해결했다고는 말할 수없는 문제가있다. 그것은 대상이 살아있는 세포 여부의 판정이다. 예를 들어, 상용 홍채 인식 시스템은 인간의 눈의 고화질 이미지(사진)를 사용하면 쉽게 속일수있다. 그래서 그것을 콘택트 렌즈에 인쇄하면된다. 따라서 문을 자물쇠 대신 홍채인식 시스템만 설치하는 것은 보안상 매우 문제가있다. 이러한 문제를 해결하기위한 방법으로 다음과 같은 방법이 제안되고있다. 인증 과정은 주변 조명을 변화시켜 밝고한다. 그러면 이미지는 동공의 반사도 촬영되는 (적목효과 ). 조명 상태에 따라 그 반사 정해지기 때문에 가짜 사진 여부를 판정할 수있다.