Géométrie de la main
Introduction à la reconnaissance de la géométrie de la main
A l'autre extrémité du spectre des modalités biométriques, se trouve celle de la reconnaissance de la géométrie de la main. En fait, on peut l'appeler la « technologie biométrique la plus ancienne de toutes », car elle est même antérieure à l'évolution de la reconnaissance des empreintes digitales.
La naissance de la reconnaissance de la géométrie de la main remonte aux années 1960
Il a été breveté en 1985 et, au début des années 1990, il a commencé à dominer fortement le marché.
À l'heure actuelle, contrairement aux autres modalités biométriques, il n'y a qu'un seul fournisseur principal qui développe cette technologie particulière.
De plus, contrairement à la rétine, la main elle-même ne possède pas vraiment de points de données uniques.
Au contraire, sa particularité vient de sa forme. Pour cette raison, la reconnaissance de la géométrie de la main n'est pas vraiment utilisée dans les types de scénarios d'identification, où de nombreux points de données sont nécessaires.
Il est principalement utilisé pour les applications basées sur la vérification, telles que celles de saisie d'accès physique et de temps/présence.
Mais l'un des principaux avantages de la reconnaissance de la géométrie de la main est qu'elle peut être utilisée dans certains des environnements les plus difficiles et les plus pénibles imaginables.
Par exemple, il peut être utilisé dans les entrepôts, les installations de stockage et les usines, où la taille de la population est très importante. En fait, un seul appareil peut stocker plus de 40 000 modèles biométriques d'individus différents.
La reconnaissance de la géométrie de la main peut également être utilisée dans les conditions les plus extrêmes de chaleur et de froid, et est même connue pour résister aux forces de la nature telles que les ouragans et les tsunamis.
Le caractère distinctif de la main se divise en sept catégories
- La forme générale de la main ;
- Les différentes dimensions de la paume ;
- La longueur et la largeur des dix doigts ;
- Les différentes mesures entre les distances des articulations de la main ;
- Les différentes formes des jointures ;
- La circonférence géométrique des doigts;
- Toutes les caractéristiques de point de repère distinctes qui peuvent être trouvées sur la main.
Le processus de création de modèles biométriques de reconnaissance de la géométrie de la main
Pour démarrer le processus d'inscription avec un système de reconnaissance de la géométrie de la main, une combinaison de prismes et de diodes électroluminescentes (également appelées LED) est utilisée depuis l'intérieur du scanner pour capturer les images brutes de la main.
Tous les côtés de la main sont pris en compte, y compris le devant, le dos et la paume. Une fois ces images brutes prises, une image 3D composite de la main est ensuite créée.
Pour capturer les meilleures images brutes possibles, cinq chevilles de guidage sont situées juste sous l'appareil photo pour aider à guider l'individu dans le positionnement correct de sa main.
Un grave défaut de ce processus est que les images de ces chevilles sont également capturées. Ainsi, un temps de traitement supplémentaire est nécessaire pour les éliminer des images brutes
De ce fait, l'algorithme d'extraction ne peut pas prendre en compte les écarts qui peuvent être causés par la rotation ou les différents placements de la main. Pour créer avec succès le modèle d'inscription, les mesures moyennes prises à partir des sept catégories (comme décrit dans la section précédente) sont calculées.
Celles-ci sont ensuite converties en un fichier mathématique binaire d'une manière très similaire à celle de la reconnaissance d'empreintes digitales. En fait, le fichier lui-même est très petit, seulement 9 octets.
Un autre défaut dans la création des modèles d'inscription et de vérification est que les caractéristiques géométriques de la main partagent une certaine ressemblance physiologique avec une autre. Par conséquent, cela peut grandement entraver le processus d'extraction de caractéristiques uniques.
Pour aider à atténuer ce problème, une méthode connue sous le nom d'analyse en composantes principales (également connue sous le nom de PCA) est utilisée. Cela permet de "cloner" un ensemble de caractéristiques non corrélées à partir des images brutes afin que les caractéristiques uniques puissent être extraites.
La reconnaissance de la géométrie de la main devient également la modalité de choix pour créer, déployer et mettre en œuvre une solution de sécurité multicouche (il est préférable de l'utiliser pour une application d'accès physique). Il fonctionne en fait très bien même en mode autonome, à la fois pour les applications d'entrée d'accès physique et de temps/présence
Les forces et les faiblesses de la reconnaissance de la géométrie de la main
Tout comme la reconnaissance rétinienne, les avantages et les inconvénients de la reconnaissance de la géométrie de la main peuvent être classés selon les mêmes sept critères
Universalité
C'est l'une des plus grandes forces de cette modalité particulière. La plupart des individus ont au moins une main qui peut être scannée pour des caractéristiques uniques, et la technologie a même progressé au point que même toutes les déformations physiques (jusqu'à un certain degré) peuvent être prises en considération. Il existe même des scanners de géométrie de la main qui sont conçus exclusivement pour les gauchers. La technologie est très facile à utiliser et à former. Tout ce qui est nécessaire est le bon placement de la main dans les cinq chevilles.
Unicité
Bien que la plupart des individus possèdent des caractéristiques uniques à leurs mains, elles ne possèdent pas de données riches, comme la rétine.
La permanence
C'est probablement l'un des plus gros inconvénients de la reconnaissance de la géométrie de la main. Parce que la main peut être considérée comme une composante externe de l'anatomie humaine, elle est sujette à la dureté de l'environnement extérieur. La forme de la main peut également être fortement influencée dans une certaine mesure par la perte et la prise de poids, les blessures et même d'autres types de maladies (comme les rhumatismes).
Collectabilité
Les images brutes qui sont capturées de la main ne sont pas affectées par les éléments de surface de la peau. Cela inclut la crasse, la saleté et les cicatrices.
Performance
Malgré le manque de richesse des données, le taux de précision de la reconnaissance de la géométrie de la main est classé très élevé. Il a un taux d'erreur égal (également appelé ERR, c'est là que le taux de fausse acceptation et le taux de faux rejet sont égaux). Mais l'appareil lui-même est très volumineux, ce qui peut s'avérer être un sérieux inconvénient en ce qui concerne la perception et l'acceptation de l'utilisateur final.
Acceptabilité
Dans l'ensemble, la reconnaissance de la géométrie de la main est très bien acceptée par la population générale dans le monde entier. Cela peut être attribué au fait qu'il est perçu comme non invasif. Le seul aspect négatif est le souci de l'hygiène du plateau même sur lequel la main est posée, car cela nécessite un contact direct par l'utilisateur final.
Résistance au contournement
La reconnaissance de la géométrie de la main est très difficile à usurper car cela nécessite de créer une maquette physique 3D complète de la main.
Une étude de cas : l'aéroport de Yeager
Le problème
Depuis les événements tragiques du 11 septembre 2001, la sécurité dans les grands aéroports internationaux et les compagnies aériennes est manifestement devenue d'une grande importance. À cette fin, la biométrie est devenue l'un des outils de choix pour améliorer les niveaux de sécurité. Bien qu'il soit très important de contrôler les passagers voyageant dans les aéroports, il est tout aussi important de contrôler les employés des aéroports et des compagnies aériennes. Après tout, ils représentent probablement une plus grande menace pour la sécurité car ils savent comment se déplacer à travers tous les points d'accès. Pour cette raison, même les aéroports de taille petite à moyenne des États-Unis ont également commencé à mettre en œuvre la biométrie.
Le réglage
L'aéroport de Yeager, situé à Charlestown, en Virginie-Occidentale, en est un bon exemple. Il dispose d'un espace terrestre d'environ 740 acres et six compagnies aériennes commerciales desservent l'aéroport et les communautés environnantes. L'une des principales raisons du besoin accru de sécurité est que la tour de contrôle est située au cœur du principal terminal passagers
Les autres problèmes de sécurité comprenaient :
- Les portes d'entrée principales de l'aéroport s'ouvrent en moyenne cinq fois par heure, 24 heures sur 24 ;
- Le coût du maintien d'une présence de sécurité physique était stupéfiant - jusqu'à 1 200 dollars par jour ;
- Le système HVAC de l'aéroport, ainsi que d'autres types d'équipements sensibles, sont également situés dans un sous-sol près de la cage d'escalier qui mène à la tour de contrôle
La solution
L'équipe de direction de l'aéroport de Yeager a finalement choisi les appareils "HandKey II", fabriqués par Schlage Recognition System. Cinq scanners ont été initialement installés, et de nombreux autres sont prévus à l'avenir.
Le bénéfice
Une fois qu'un employé de l'aéroport a été correctement vérifié et authentifié par le scanner de géométrie de la main, alors seulement les portes de l'aéroport s'ouvrent et l'accès à la tour de contrôle est autorisé. De plus, en mettant en œuvre l'utilisation de la technologie biométrique, les coûts liés à l'embauche d'une présence de sécurité physique ne sont plus nécessaires, ce qui entraîne d'énormes économies pour l'aéroport.
Outre l'amélioration de la sécurité des aéroports, on s'attend fortement à ce que l'utilisation de la reconnaissance de la géométrie de la main se développe assez rapidement dans les secteurs du gouvernement fédéral et de l'application de la loi. Par exemple, bien qu'elle ne soit pas actuellement utilisée dans l'infrastructure des passeports électroniques, elle est sérieusement envisagée.
De plus, comme le système automatisé d'identification des empreintes digitales (AFIS) est continuellement mis à jour par le FBI, il est fort probable que la reconnaissance de la géométrie de la main sera également utilisée en complément de la reconnaissance des empreintes digitales.
Enfin, bien que la reconnaissance de la géométrie de la main soit considérée comme la « technologie biométrique la plus ancienne », elle ne sera en aucun cas remplacée à long terme. Par exemple, les prévisions sont que le taux de croissance de cette modalité se poursuivra à près de 23 % dans les années à venir, jusqu'en 2019.