Iris
La reconnaissance de l'iris pour l'identification d'une personne été proposée à l’origine en 1936 par l’ophtalmologue Frank Burch. Dans les années 1980, l’idée réapparut avec les films sur James Bond, mais cela restait toujours de la science-fiction. En 1987 les ophtalmologues Aran Safir et Léonard Flom ont fait breveter cette idée et en 1989 ils ont demandé à John Daugman (alors enseignant à l’université de Harvard), d’essayer de créer des algorithmes pour l’identification par l’iris. Ces algorithmes (méthode basée sur les ondes de Gabo), que Daugman a fait brevetés en 1994, sont la base de tous les systèmes d’identification par l’iris.
Description
- L'identification par l'iris utilise plus de paramètres que les autres méthodes d'identification et la fiabilité résultante est suffisante pour ne plus faire de l'identification mais de l'authentification.
- La formation de l’iris pour un oeil humain commence pendant le troisième mois de gestation.
- Les structures qui créent les éléments distinctifs sont complètes au huitième mois.
- La pigmentation continue dans les premières années après la naissance.
Les éléments qui permettent de distinguer deux iris sont très nombreux
- La probabilité de trouver 2 iris suffisamment identiques est 1 sur 10 puissance 72 (selon les estimations de Daugmann).
- Deux vrais jumeaux ont assez d’éléments distinctifs sur leur iris permettant de les distinguer l’un de l’autre.
- Cette formation est chaotique, elle génère donc des motifs possédant une forte variabilité (244 degrés de liberté).
Pour distinguer les iris, on utilise les sillons de contraction, les cryptes, les anneaux, etc
- L'iris est la zone colorée visible entre le blanc de l'oeil et la pupille.
- L'iris est un réseau de tubes fins vus du dessus et dont le diamètre est inférieur à celui d'un cheveu.
- La forme de l'iris, c'est-à-dire l'enchevêtrement des tubes est fixe et ne varie que très peu durant la vie de l'individu.
- Par contre, la couleur (des tubes) varie un peu avec le temps (5 à 10 ans) et pour certaines maladies.
- L'iris n'est pas lié à l'ADN : Les 2 iris d'un individu ont a peu près la même couleur mais leur forme (enchevêtrement des tubes) est aussi différente que celle de l'iris d'une autre personne.
- L'iris contient une quantité d'information particulièrement importante, que certains n'hésitent pas à comparer à la quantité d'information contenue dans l'ADN.
- L'iris n'occupe qu'une surface très faible. L'observation pratique à travers un système optique ne permet de déceler que des contours macroscopiques et pas de descendre au niveau des tubes élémentaires. Toutefois, ceci évolue avec la précision des capteurs. Mais il n'est pas non plus indispensable de recueillir toute l'information contenue dans l'iris pour authentifier un individu. En effet, les iris sont suffisamment variés pour qu'une approximation de l'information totale suffise à certifier l'identité d'un individu.
Capture d’images
Il n’est pas très simple de capturer l'image de l'iris
- Cet organe est très sensible
- Sa taille est très variable suivant la lumière ambiante ou l’état de fatigue
- Il est très petit, souvent obscurci par les cils, les paupières, les lentilles ou des réflexions de la lumière
- Les utilisateurs ont tendance à bouger
Le système de prise d’image doit être rapide, précis et ne doit pas utiliser une lumière qui se refléterait sur l’oeil (tâche de lumière sur l’image).
Le système de numérisation doit permettre d’obtenir au moins 70 pixels de rayon sur l’iris, et dans la plupart des cas, le rayon est compris entre 100 et 140 pixels. Une caméra CCD monochrome (640 x 480) est employée avec une source de lumière de longueur d’onde comprise entre 700 et 900 nm ; invisible pour les humains. D’autres systèmes emploient une caméra à large vision qui permet la localisation des yeux sur le visage, puis une autre caméra avec une vision étroite prend des images des yeux avec une plus grande résolution.
- La prise de vue est effectuée par une caméra, avec un capteur classique.
- Un objectif macro est indispensable.
- Les contraintes sur l'éclairage demandent souvent que le capteur soit proche de l'oeil. En fait, le nombre de problèmes à résoudre augmente presque proportionnellement avec la distance Oeil-Caméra.
- Il faut tenir compte :
- Des reflets ponctuels,
- De la non uniformité de l'éclairage,
- Des reflets uniformes et non ponctuels,
- Des images de l'environnement qui se reflètent sur l'iris.
Traitement numérique
La méthode employée pour la caractérisation d’un iris (pour le moment) est celle brevetée par John Daugman. Après la numérisation de l’image de l’oeil, le logiciel va déterminer le centre de la pupille et la zone où se trouve l’iris. Puis sur deux secteurs angulaires, le logiciel y découpe des bandes de taille régulière et en génère un gabarit (IrisCode®) à partir de l’analyse locale de la texture de l’iris
La taille des bandes varie en fonction de la dilatation de la pupille. Cette technique permet de s’affranchir du degré de dilatation de la pupille. Avec le même nombre de bande sur une pupille très dilaté, on retrouve le même motif que sur l’oeil avec une dilatation normale de la pupille.
- La première étape consiste à chercher la position de l'iris dans l'image de l'oeil
- La seconde étape consiste à extraire les paramètres caractéristiques de l'iris.
- La plupart du temps, on utilise une transformée par ondelettes
Conlusion
La biométrie par l’iris est une des technologies (avec la rétine) qui assure un haut niveau de sécurité. L’iris procure une unicité très élevée (1 sur 10 puissance 72) et sa stabilité est étendue jusqu’à la mort des individus, d’où une fiabilité extraordinaire.
Exemple d'applications
- Une agence bancaire anglaise ainsi que quelques prisons américaines sont équipées.
* La campagne de communication mondiale de Visa, diffusée en février 2000 en France pour la promotion des cartes Carte Bleue Visa, laisse supposer un intérêt pour ce type d'identification.
Exemple de fabricants
- Iridian, LG, OKI, Panasonic, Securimetrics, Iriguard, Iritech, Senex, Evermedia, Jiristech
L'avenir ?
Autres sources d'information sur l'iris
- The Iris Recognition Homepage
- JOHN DAUGMAN, Ph.D., O.B.E.
- Neuroscience, statistical pattern recognition, wavelets, computer vision. Iris Recognition
http://www.cl.cam.ac.uk/users/jgd1000/ - NICE - Noisy Iris Challenge Evaluation
Cette page a été réalisée avec la participation de Martin Cottard ESME-Sudria
Il a travaillé 2 ans sur l'identification par l'iris - Dossier complet de Martin Cottard