Neue Methoden und Anwendungen für Fingervenen Erkennung

Biometrische Fingervenen Erkennung werden in verschiedenen Bereichen bereits kommerziell eingesetzt, v.a. im Finanzsektor, da diese biometrische Modalität wesentliche Vorteile anderen Verfahren gegenüber aufweist. Einerseits gibt es keinerlei Abhängigkeit vom Zustand der Haut, andererseits können ohne die Beteiligung des Nutzers keine Aufnahmen gemacht werden. Interessanterweise ist über diese Systeme wenig bekannt bezogen auf die behauptete Robustheit gegenüber variablen Aufnahmebedingungen und die tatsächlich aufgenommenen Blutgefäße, insbesondere bei transilluminations-basierten Verfahren. Ein oftmals behaupteter Vorteil, nämlich die Möglichkeit kontaktlose Sensoren zu bauen, ist bei gegenwärtigen Sensoren nicht realisiert. Dieses Projekt zielt ab auf die Entwicklung von Sensoren der zweiten Generation und der dazugehörigen biometrischen Erkennungs-Software um heutige Systeme zu verbessern. Insbesondere werden wir zwei Varianten von Sensoren entwickeln die kontaktlose Aufnahme aller fünf Finger einer Hand ermöglichen und weiters werden zwei Varianten von Sensoren entwickelt die eine dreidimensionale Aufnahme der Fingervenen erlauben. Mit den 3-D Daten werden wir Verfahren zur Rekonstruktion der Blutgefäßstrukturen entwickeln und darauf aufsetzende Methoden zur Merkmalsextraktion und zum Vergleich biometrischer Templates. Die Verfügbarkeit von 3-D Aufnahmetechnik verändert die gegenwärtige Situation im Bereich der Angriffe gegen Sensorsicherheit da diese gegenwärtig auf gedruckten Blutgefäßstrukturen beruhen. Wir werden zeigen dass unsere 3-D Sensoren nicht durch diese Artefakte getäuscht werden können und wir werden 3-D Artefakte entwickeln und entsprechend untersuchen, ob unsere Sensoren durch diese getäuscht werden können. Schließlich werden wir Methoden entwickeln die Blutfluss in NIR-Videodaten erkennen können (im Gegensatz zu aktuell verwendeter globaler Bewegung) um die entwickelten 3-D Artefakte sicher erkennen zu können. Das Projekt wird auch untersuchen ob Fingervenen Biometrie eingesetzt werden kann um forensische Identifikation von Leichnamen durchführen zu können. Für diesen Zweck werden die entwickelten Sensoren eingesetzt um Daten nach dem Tod aufzunehmen und dabei den zeitlichen Abstand zum Tod systematisch zu dokumentieren. Neben dem Einsatz von biometrischen Sensoren werden dafür auch klassische medizinische Bildgebung eingesetzt (Magnetresonanz Angiographie) um die grundsätzlichen Möglichkeiten dieses Ansatzes zu erfassen. Schließlich werden wir Verfahren entwickeln um die Daten der verschiedenen Sensortypen biometrisch vergleichen zu können.

Biometrische Fingervenen Erkennung werden in verschiedenen Bereichen bereits kommerziell eingesetzt, v.a. im Finanzsektor, da diese biometrische Modalität wesentliche Vorteile anderen Verfahren gegenüber aufweist. Einerseits gibt es keinerlei Abhängigkeit vom Zustand der Haut, andererseits können ohne die Beteiligung des Nutzers keine Aufnahmen gemacht werden. Interessanterweise ist über diese Systeme wenig bekannt bezogen auf die behauptete Robustheit gegenüber variablen Aufnahmebedingungen und die tatsächlich aufgenommenen Blutgefäße, insbesondere bei transilluminations-basierten Verfahren. Ein oftmals behaupteter Vorteil, nämlich die Möglichkeit kontaktlose Sensoren zu bauen, ist bei gegenwärtigen Sensoren nicht realisiert. Dieses Projekt zielt ab auf die Entwicklung von Sensoren der zweiten Generation und der dazugehörigen biometrischen Erkennungs-Software um heutige Systeme zu verbessern. Insbesondere werden wir zwei Varianten von Sensoren entwickeln die kontaktlose Aufnahme aller fünf Finger einer Hand ermöglichen und weiters werden zwei Varianten von Sensoren entwickelt die eine dreidimensionale Aufnahme der Fingervenen erlauben. Mit den 3-D Daten werden wir Verfahren zur rotations-invarianten Erkennung entwickeln und darauf aufsetzende Methoden zur Merkmalsextraktion und zum Vergleich biometrischer Templates. Die Verfügbarkeit rotationsinvarianter Aufnahmetechnik verändert die gegenwärtige Situation im Bereich der Angriffe gegen Sensorsicherheit da diese gegenwärtig auf gedruckten Blutgefäßstrukturen beruhen. Wir werden zeigen dass unsere Sensoren nicht durch diese Artefakte getäuscht werden können und wir werden 3-D Artefakte entwickeln und entsprechend untersuchen, ob unsere Sensoren durch diese getäuscht werden können. Schließlich werden wir Methoden entwickeln die Blutfluss in NIR-Videodaten erkennen können (im Gegensatz zu aktuell verwendeter globaler Bewegung) um die entwickelten 3-D Artefakte sicher erkennen zu können. Das Projekt wird auch untersuchen ob Fingervenen Biometrie eingesetzt werden kann um forensische Identifikation von Leichnamen durchführen zu können. Für diesen Zweck werden die entwickelten Sensoren eingesetzt um Daten nach dem Tod aufzunehmen und dabei den zeitlichen Abstand zum Tod systematisch zu dokumentieren. Neben dem Einsatz von biometrischen Sensoren werden dafür auch klassische medizinische Bildgebung eingesetzt (Magnetresonanz Angiographie) um die grundsätzlichen Möglichkeiten dieses Ansatzes zu erfassen. Schließlich werden wir Verfahren entwickeln um die Daten der verschiedenen Sensortypen biometrisch vergleichen zu können. Ein wichtiger Schwerpunkt im Projekt ist die Entwicklung von Methoden zur Verbesserung der Sicherheit, d.h. Template Protection und Sample Verschlüsselungs Methoden, die insbesondere durch Template Inversions- und Morphingangriffe motiviert werden.