Elimiz Aslında Bir Kimlik Mi?

Elimizde yer alan parmak izlerimiz bir kimliktir aslında. Parmak izi biyometrisi, günümüzde özellikle akıllı telefonlarda kullanımıyla popüler hale gelmiştir. Güvenlik, kamu ve eğitim gibi kuruluşların en temel ihtiyacı haline gelen parmak izi teknolojisi hızla gelişmektedir. Güvenlik için birçok yönteme başvurulmaktadır. Parmak izi bu yöntemlerden biri haline gelmiştir. Kişiye özel olması sebebiyle güvenliği üst seviyelere çıkarmaktadır. Bunun yanı sıra hem kullanım kolay sağlamakta, hem de maliyet açısından avantajlıdır.  

İlk modern parmak izi tarayıcı FBI tarafından geliştirilmiştir. Bu tarayıcılar ışık kullanarak parmak izinin fotoğrafını çekerek, kıvrım ve çıkıntılarını bir ve sıfırlardan oluşan koda dönüştürmekteydi. Bu bir ve sıfırdan oluşan ikili kod sistemi bir kişiye atfedilebilmekteydi.  Sonrasında zaman geçtikçe elektronik sensörlerle dijital parmak izi teknolojisine dönüştü. Bunu oluşturmak için dokunmatik ekran teknolojisiyle kapasitif parmak izi tarayıcılarına dönüşüm gerçekleşti. Tarayıcıların aktif olarak kullanıldığı akıllı telefonlarda, tabletlerde ve bunlar gibi birçok cihazda okuyucu kısmının hemen altında parmak izinin haritasını oluşturan kapasitif parmak izi sensörleri bulunmaktadır. Bir parmak cihazın sensör kısmına yerleştirildiğinde parmak izi çıkıntıları sensörleri tetiklemekte ve tanımlanabilir bir iz oluşturmaktadır.

Parmak İzi Nasıl Bir Anahtara Dönüşür?

Üç temel kısımdan oluşan parmak izi parçaları şunlardır; kemer, döngü ve kıvrımlar(sırtlar).

• Kemer: Sırtlar parmağın bir tarafından girer, ortada bir yay oluşur. Ve sonra parmağın diğer yanından çıkar.
• Döngü: Sırt parmaklarının bir tarafından girilir, ortada bir eğri oluşturur ve aynı yanından çıkar.
• Sırtlar: Parmağın ortasındaki bir noktanın etrafında daire biçimindedir.

Parmak izi işleme adımları şu şekildedir:

1. Işık: Bir led prizmanın bir yüzünden belirli bir açı ile geçen ışık yayar.
2. Prizma: Işığı kaynağından parmak izi temas noktasına ve oradan da görüntü sensörüne yönlendirmek için bir prizma kullanmaktadır.
3. Dijital Görüntü: Işık, görüntü sensörüne çarpmadan önce bir mercek ile odaklanır ve karşılaştırma için dijital görüntüyü oluşturur.
4. Kızılötesi: Bir dizi kızılötesi led parmağın veya tüm avucun üzerine ışık yayar.
5. Damarlar: Kızılötesi ışık ciltten geçtiğinde, içindeki damar ağı aydınlanır.
6. Kamera: Bir görüntüleme sensörü damar ağı tarafından soğurulmayan kızılötesi ışığı algılar ve ayrıntılı bir görüntü oluşturur.

Otomatik Parmak izi Tanıma Sistemleri (OPTS)

Son dönemdeki bilim ve teknolojinin gelişmesi ile birlikte paralel olarak biyometrik sistemlere de ilgi artmıştır. Biyometrik sistemlerde özellikle en yaygın kullanılan otomatik parmak izi tanıma sistemleridir. Genel bir biyometrik sistem tanıma ve onaylama/doğrulama olarak iki modda çalışmaktadır. Sistem tanıma modunda kişinin kimlik ve biyometrik bilgilerini uygun bir formatta karşılaştırma yapabilecek şekilde kaydetmektedir.  Onaylama/doğrulama modunda ise sistemde tanımlı olan ve kendisini temsil eden bir kimlik numarası ile birlikte gelir. Kullanıcıya ait biyometrinin o anki bilgileri, kaydedilen kişilerin verileri ile karşılaştırılarak sistem bir cevap üretmektedir.

Parmak izi nasıl anahtara dönüşür? paragrafının hemen altında üç temel kısımdan oluşur şeklinde tanımlanmıştı. Bu kısımlardan uç ve çatal noktalar kullanılarak başarılı sonuçlar elde edilebilmektedir. OPTS’lerde  tanıma ve karşılaştırma da yalnızca uç ve çatal noktalar kullanılmaktadır.

OPTS tasarlanırken gerçekleştirilen ilk işlem parmak izi resminin sayısal olarak elde edilmesi ve arka planın ayrılması işlemidir. Referans noktaları olarak bilinen orta nokta ve delta noktasının tespiti ise ikinci işlemdir. Ayrıca noktaların kodlanmasında ve  karşılaştırılmasında referans noktaların belirlenmesi en zor ve karmaşık işlemlerdendir. Parmak izi hangi açıyla ve nasıl basılırsa basılın tanıma işleminin gerçekleşmesi için referans noktalar dikkate alınmaktadır. Aşağıdaki şekilde referans noktaların tespitine ait bir görüntü verilmiştir.

Parmak İzi Sensörleri

Bu sensörler, parmak izinin dijital bir görüntüsünü yakalamak için kullanılan elektronik cihazdır. Yakalanan görüntüye Canlı tarama adı verilmektedir. Canlı tarama, parmak izini karşılaştırmak için saklanan ve kullanılan bir biyometrik şablonu oluşturmak üzere dijital olarak işlenmektedir. Bu sensörler birçok farklı şekillerde bulunmaktadır. Optik, kapasitif, RF, termal, piezoresistif, ultrasonik, piezoelektrik, mikro elektro-mekanik sistemler gibi birçok teknoloji kullanılmaktadır.

Optik görüntüleme, görünür ışığı kullanarak baskıda dijital bir görüntü yakalamayı içerir. 

Ultrasonik sensörler, parmak izinin görsel görüntülerini oluşturmak için medikal ultrasonografinin prensiplerinden yararlanmaktadır.

Kapasitans sensörleri, parmak izi görüntüleri oluşturmak için kapasite ile ilgili prensipleri kullanmaktadır. Bu yöntemde sensör dizisi pikselleri  paralel plakalı kondansatörün bir plakası gibi davranmaktadır. Dermal katman (elektriksel olarak iletkendir) diğer plaka gibi davranır. Ve iletken olmayan epidermal katman dielektrik gibi davranmaktadır.

Çizilmiş veya kirli bir yüzey parmak izinin kötü görüntüsüne neden olabilir. Bu tür sensörlerin bir dezavantajı, görüntüleme yeteneklerinin parmağındaki cildin kalitesinden etkilendiği gerçeğidir. Örneğin, kirli veya işaretli bir parmağın doğru şekilde görüntülemesi zordur. Aynı zamanda, bir kişinin parmak uçlarındaki cildin dış tabakasını, izin görülemediği noktaya kadar aşındırması mümkündür.

Not: Tek yumurta ikizlerinin parmak izleri aynı değildir.

Kaynakça:

1. Özkaya N.; Sağıroğlu Ş.; Beşdok E., Genel Amaçlı Otomatik Parmakizi Tanıma Sistemi Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi. Politeknik Dergisi. Cilt:8 Sayı:3 s.239-247, 2005. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/384459 
2. www.wikipedia.org
3. www.moonwell.com.tr