Technologies biométriques physiques et comportementales - 10
Une introduction à la technologie de reconnaissance rétinienne
Ravi Das introduit le sujet de la technologie de reconnaissance rétinienne en décrivant la physiologie de la rétine et quelques informations générales sur les scanners rétiniens.
Avant qu’une discussion sur la technologie de reconnaissance rétinienne puisse avoir lieu, il est important de comprendre ce qu’est la rétine et comment elle fonctionne en tant que partie de l’œil. Contrairement à l'iris, la rétine est un groupe de vaisseaux sanguins qui mènent au disque optique, et de là, les informations visuelles sont transmises au cerveau pour être traitées via le nerf optique, situé entre le disque optique et le cerveau.
L'exploration de la rétine est connue sous le nom de reconnaissance rétinienne et, à l'heure actuelle, elle est considérée comme la biométrie la plus unique de toutes en raison de la richesse des données qu'elle possède, à partir desquelles les caractéristiques uniques peuvent être extraites.
La technologie de reconnaissance rétinienne a été conçue pour la première fois au milieu des années 1970, mais le premier dispositif biométrique de reconnaissance rétinienne n’est apparu sur le marché qu’au début des années 1980. Bien que la reconnaissance rétinienne présente certains avantages distincts par rapport aux autres technologies biométriques, cette technologie a des applications commerciales extrêmement limitées.
Une image de la rétine est visible sur la figure n°1 ci-dessous. Une vue latérale globale de l'œil, qui comprend à la fois la rétine et l'iris, est visible sur la figure n°2.
La physiologie de la rétine
On dit que la rétine « est à l’œil ce que le film est à l’appareil photo ». [Source 1]
La rétine est constituée de plusieurs couches de tissu sensoriel et de millions de photorécepteurs dont la fonction est de transformer les rayons lumineux en impulsions électriques. Ces impulsions voyagent ensuite vers le cerveau via le nerf optique, où elles sont converties en images. Deux types distincts de photorécepteurs existent au sein de la rétine : les bâtonnets et les cônes.
Alors que les cônes (dont chaque œil en contient environ 6 millions) nous aident à voir différentes couleurs, les bâtonnets (au nombre de 125 millions par œil) facilitent la vision nocturne et périphérique. C’est la structure des vaisseaux sanguins de la rétine qui constitue le fondement de la reconnaissance rétinienne en tant que science et technologie.
De par sa position à l’intérieur de l’œil, la rétine n’est pas exposée à l’environnement extérieur. En tant que biométrique, elle est donc très stable. C’est à partir de la rétine que les informations sont transmises au cerveau et reçues du cerveau. Le cercle sur la figure 1 indique la zone généralement capturée par un appareil de numérisation rétinienne. Il contient un motif unique de vaisseaux sanguins.
Deux études célèbres ont confirmé le caractère unique de la configuration des vaisseaux sanguins trouvés dans la rétine. Le premier a été publié par le Dr Carleton Simon et le Dr Isodore Goldstein en 1935 et décrit comment chaque rétine contient un motif unique de vaisseaux sanguins. Dans un article ultérieur, ils suggèrent même d’utiliser des photographies de ces motifs comme moyen d’identification.
La deuxième étude a été menée dans les années 1950 par le Dr Paul Tower. Il a découvert que, même chez les vrais jumeaux, les configurations des vaisseaux sanguins de la rétine sont uniques et différentes.
Recherche, développement et fabrication de scanners rétiniens
La première entreprise à s'impliquer dans la recherche, le développement et la fabrication d'appareils de numérisation de la rétine fut EyeDentify, Inc. La société a été créée en 1976 et ses premiers appareils de capture de la rétine étaient connus sous le nom de « caméras du fond d'œil ». des versions de l'appareil photo ont été utilisées pour obtenir des images de la rétine. L'appareil présentait cependant plusieurs défauts. Premièrement, l’équipement était considéré comme très coûteux et difficile à utiliser. Deuxièmement, la lumière utilisée pour éclairer la rétine était jugée trop brillante et trop inconfortable pour l’utilisateur.
Des recherches et des développements plus poussés ont donné naissance au premier véritable prototype d'appareil de numérisation, dévoilé en 1981. L'appareil utilisait la lumière infrarouge pour éclairer le motif des vaisseaux sanguins de la rétine. L’avantage de la lumière infrarouge est que les vaisseaux sanguins de la rétine peuvent « absorber » cette lumière beaucoup plus rapidement que les autres parties du tissu oculaire.
La lumière réfléchie est ensuite capturée par le dispositif de numérisation pour traitement. En plus d'un scanner, plusieurs algorithmes ont été développés pour l'extraction de caractéristiques uniques. Des recherches et développements plus approfondis ont donné naissance au premier véritable appareil de numérisation rétinienne à arriver sur le marché : l'EyeDentification System 7.5. L'appareil utilisait un système complexe d'optiques de balayage, de miroirs et de systèmes de ciblage pour capturer le motif des vaisseaux sanguins de la rétine.
Les développements ultérieurs ont abouti à des appareils aux conceptions beaucoup plus simples. Les scanners ultérieurs étaient constitués d'optiques de balayage rétinien intégrées, ce qui réduisait considérablement les coûts de fabrication (par rapport au système EyeDentification 7.5).
Le dernier scanner rétinien fabriqué par EyeDentify était l'ICAM 2001, un appareil capable de stocker jusqu'à 3 000 modèles et 3 300 transactions. Le produit a finalement été retiré du marché en raison de son prix ainsi que des inquiétudes des utilisateurs.
En fin de compte, les principales raisons pour lesquelles les scanners de reconnaissance rétinienne ne sont pas systématiquement utilisés sont le coût élevé des appareils de reconnaissance rétinienne (qui peut atteindre 5 000 dollars par appareil), leur encombrement et le fait que les scanners sont assez invasifs pour l'utilisateur final. Bien que la technologie de reconnaissance rétinienne soit une technologie sans contact, l'utilisateur final doit s'asseoir très près du scanner et placer littéralement son œil sur l'appareil de numérisation, ce qui le rend très encombrant et inconfortable pour l'utilisateur final.
Sources/Références : “Retina Identification,” Robert “Buzz” Hill. Article is from the book Biometrics: Personal Identification in Networked Society by Anil Jain, Ruud Bolle, and Sharath Pankati ‑ p.124.