شناسایی بیومتریک از طریق اسکن حرکت چشم در هنگام مطالعه

چکیده

در این مقاله یک ارزیابی هدفمند انجام می شود از مشخصه های بیومتریکی که بر مبنای حرکات چشم می باشند، همچنین از توانایی این مشخصه ها برای تشخیص دقیق و درست هویت افراد بهره گرفته می شود. حرکات چشم، در برابر جعل و تقلب مقاومت دارد و این به دلیل واکنش های پیچیده عصب شناختی و ویژگی های ماهیچه های کنترل کننده حرکات چشم می باشد که حرکات چشم را پدید می آورد. عوامل بیومتریک، برخی از حرکات اصلی چشم و نیز مشخصه های مربوط به اسکن حرکت چشم را به این شرح در بر می گیرد: شمار تثبیت ها (fixation: تثبیت)، مدت میانگین تثبیت ها، دامنه های میانگین حرکت بین نقاط ثابت (saccade: حرکت بین نقاط ثابت)، سرعت میانگین حرکت بین نقاط ثابت،       شکل موج سرعت، طول مسیر اسکن حرکت چشم، منطقه اسکن شدن و چند عامل دیگر. همچنین در این مقاله متدی ارائه می شود که با کمک آن می توانیم این اطلاعات را در قالب یک الگوریتم شناسایی تکی با هم ترکیب کنیم. در این تست محدود، سوژه های مورد نظر با خطایی کمتر از 27% شناسایی شدند. این نتایج نشان می دهند که تکنیک مزبور، یک تکنیک بیومتریک نوید بخش است.

پیشگفتار

شناسایی بیومتریک به فرآیند خودکاری گفته می شود که در زمینه استخراج، پردازش و مقایسه ویژگی های فیزیکی یا رفتاری معین و متمایز انجام می شود که برای تعیین هویت یک فرد معین می باشد. عوامل بیومتریک در زمینه اجرای قانون، قضاوت در موارد جنایی، امنیت فردی و امنیت شرکت ها، نقشی اساسی بر عهده دارد. شناسایی اشخاص مظنون، محاکمه بزهکاران، ایجاد محدودیت در دسترسی و اینترفیس های شخصی سازی شده، تنها بخش کوچکی است از کاربردهای فراوان و گوناگونی که بیومتریک در جامعه مدرن امروزی دارا می باشد.

طیف گسترده ای از ویژگی های فیزیکی و رفتاری وجود دارد که می توان از آن برای شناسایی اشخاص بهره گرفت. این ویژگی ها اغلب در بر گیرنده دست ها، چهره، چشم ها و گوش ها می باشد. چشم به طور خاص، گستره ای از خواص فیزیکی (عنبیه) و خواص رفتاری (حرکات چشم) را دارا می باشد که اینها سبب می شوند چشم برای شناسایی           بیومتریک، ایده آل باشد.

حرکات چشم در برابر جعل و تقلب، از مقاومت بالایی برخوردار است، چون این حرکات بستگی بسیاری دارد به فعالیت مغز و نیز ماهیچه های کنترل کننده حرکات چشم در فرد مورد نظر.

پیش زمینه

اصطلاح “مسیر اسکن” به مسیری فضایی گفته می شود که با توالی نقاط ثابت و حرکت بین نقاط ثابت تشکیل          می شود. تثبیت ها هنگامی رخ می دهد که چشم در یک وضعیت نسبتاً پایدار باقی می ماند. حرکت بین نقاط ثابت هنگامی رخ می دهد که چشم بین نقاط تثبیت به سرعت می چرخد (با سرعتی که به 700 درجه بر ثانیه نیز می رسد).

تئوری “مسیر اسکن” ایده ای است مبنی بر اینکه اشخاص در خلال مرور کردن یک الگوی معین، گرایش به آن دارند که مسیرهای معینی را تکرار کنند. این پدیده نخستین بار توسط دو پژوهشگر بنام های Noton و Stark بررسی شد و آن هنگامی بود که معلوم شد مسیر اسکن عمومی که در خلال نخستین مرورِ یک الگو توسط یک شخص نشان داده می شود، تا میزان 65% در حرکات اولیه چشم تکرار می شود. همچنین معلوم شد که در مورد یک الگوی معین، در افراد گوناگون، مسیرهای اسکن با هم متفاوت است. فرآیند مطالعه در مورد متون نا آشنا، فرآیندی است که دانش فردی و نیز تجربه مطالعه متون مشابه، مسیر و جهت آن را تعیین می کند.

بیومتریک ها از طریق آنالیز کردن مسیر اسکن