Semester 2 Flashcards
Biometrie
Wissenschaft der Körpervermessung an Lebewesen
bios
leben
metron
Maß
klassische Biometrie
Anwendung statistischer Methoden in Human- und Veterinärmedizin, Land - und Forstwirtschaft , in Biologie …
neuere Biometrie
befasst sich mit Merkmalen von Menschen. Aus einzelnen oder einer Kombination biometrischer Daten wird eine Person authentifiziert oder identifiziert
Identifizierung
Um welche Person handelt es sich?
1:n Vergleich
Feststellung der Identität aus einer Menge biometrisch registrierter Personen
Verifikation
Identität vorab bekannt
Ist die Person die die sie vorgibt zu sein?
1:1 Vergleich
Bestätigung der Identität
passive Erfassung
Erfassung im Vorbeigehen
z.B Gesicht durch Kamera
aktive Erfassung
Erfassung durch Mitwirken
z.B Fingerabdruck
Biometrisches System
System zur biometrischen Erkennung von Personen
Enrolment
Erstmaliges Erfassen und (Ver)Messen des biometrischen Merkmals der zukünftigen Nutzern
Template
Umwandlung der Rohdaten in einen Referenzdatensatz und Speicherung
passive Merkmale
Körpermerkmale /physiologisch
Gesicht Handgeometrie Retina Ohrmuschelform Iris Fingerbild
aktive Merkmale
Verhaltensmerkmale
Stimme
Unterschrift
Handschrift
hybride Systeme
multimodal
Gesicht-Mimik-Stimme
Eigenschaften biometrischer Merkmale
Einzigartigkeit
Konstanz/Beständigkeit
Verbreitung /Universalität
Messbarkeit
Einzigartigkeit
Merkmal muss hinreichend verschieden sein
z.B nur 100 vers. Ausprägungen nicht sinnvoll einsetzbar
Konstanz /Beständigkeit
Merkmal soll sich in Laufe der Zeit möglichst wenig verändern
Verbreitung/Universaliät
Merkmal soll möglichst häufig verbreitet sein
Messbarkeit
Gut definierbare Messgrößen existieren, geeignete Sensoren
Bertillonage
System zur Personenidentifizierung
standardisierte fotografische Erfassung einer Person
standardisierte Vermessung einer Person
Portrait parle
11 Körpermaßen: Körperlänge Armspannweite Sitzhöhe Kopflänge Kopfbreite Länge des rechten Ohrs Breite des rechten Ohrs Länge des linken Fußes Länge des linken Mittelfinger Länge des linken Kleinfinger Länge des linken Unterarms
sowie diskrete Elemente(Stirnfalten…) und einzelne Merkmale wie Narben, Irisfarben oder Tätowierung
Haut
Cutis
1,5-2m^2
größtes & schwerstes Organ des Menschen
mechanischer Schutz, Thermoregulatot, Sinnesorgan
Felderhaut
größte Teil der Haut
rhombischen Felderbildung
enthält Schweißdrüsen, Talgdrüsen und Haare ( >90%)
rhombischen Felderbildung
keine parallelen Linien
Leistenhaut
befindet sich auf Fußsohlen und Handflächen
erkennbar an Streifen (Leisten)
enthält Schweißdrüsen ABER keine Haare und Talgdrüsen
Oberhaut
Epidermis
keine Blutgefäße oder Nerven
freie Nervenendigung und Merkel-Zellen
Merkel-Zellen
Druckrezeptoren
Lederhaut
Dermis
enthält Gefäße und Nerven
Papillarlinie
versorgt die Epiderimis mit nötigen Nährstoffen und Feuchtigkeit
Basalmembran
trennt Epidermis und Dermis
Unterhaut
Subcutis
dient als Verschiebeschicht und Druckpolster
bildet mit Cutis eine Funktionseinheit -> bilden Hautdecke
Hautanhangsgebilde
Haare, Drüsen und Nagel die sich aus der Haut entwickeln
Keimschicht
Stachelzellenschicht
Basalzellenschicht
Verletzungen die nicht bis zur Keimschicht führen, heilen meist folgenlos wieder aus
Pigmentierung
Melanin
Gefäßversorgung
durch ganzen Körper ziehen sich Blutgefäße
-> einige oberflächlich unter der Haut, andere tief im Gewebe oder Muskel eingebettet
Durchblutung und Pigmentierung geben der haut ihre Farbe
Rezeptoren
Sensoren
messen in den Organen die Zustände oder Zustandsänderungen und übertragen diese Infos über Nervenfasern in das ZNS
Rezeptor Geruchs- und Geschmacksinn
Chemosensoren
Rezeptor lichtempfindliche Sinneszellen; Sehen
Fotorezeptoren
Rezeptor Wärme und Kälteempfinden de Haut
Thermorezeptoren
Rezeptor elektrische Signale; Hören; Gleichgewichtssinn; Tastsinn; Wahrnehmung der Körperstellung; Fruck
Mechanorezeptoren
Vater-Pacini-Körperchen
stellen Vibrationen fest
Papillarleisten
Hautleisten, die entstehen weil die Papillen der Lederhaut in Längsreihen angeordnet werden
-> von 2 Papillarkörperreihen unterlagert
Leistenhaut
charakteristische Linien der Haut der Handinnenseite und der Fußsohle
keine Hautanhangsgebilde -> keine Haare….
Bestandteile Finderabdruck
Absonderungen der Hautdrüsen
-> Schweißdrüsen
-> Talgdrüsen
Übertragung/ Aussonderung fremder Substanzen
-> Sprengstoff, Drogen, Stoffwechselprodukte, Blut, tinte, Farbe, Schmutz, Staub
Schweißdrüsen
besteht aus 99% Wasser und Elektrolyte (Na+, Cl-, K+, Lactat, Aminosäuren und Harnstoff)
Handfläche und Fußsohlen haben nur ekkrine Schweißdrüsen
-> Handfläche ca 400 Poren / Fußsohle 700 pro qcm
durchschnittliche Schweißexpulsion einer Drüse 0,003mg
Ekkrine (exokrine) Drüsen
nach außen hin absondernd
Falschakzeptanzrate (FAR)
falsch positiv
Häufigkeit mit der nichtberechtigte Personen als berechtigt akzeptiert werden
Falschrückweisungsrate (FRR)
falsch negativ
Häufigkeit mit der berechtigte Personen zurückgewiesen werden
Gleichfehlerrate (ERR)
Equal Error Rate
je höher der Schwellenwert desto mehr Muster werden akzeptiert-> desto höher ist FAR und niedriger FRR
je niedriger der Schwellenwert -> desto niedriger die FAR und höher die FRR => System wird strenger
Absenkung der falschen Akzeptanz erhöht die falsche Zurückweisung und umgekehrt
setzt man FAR und FRR gleich hat man die Gleichfehlerrate
Ablauf Authentifizierung
Probemuster-> Authentifizierungsversuch -> Referenzmerkmaldatensatz -> Vergleich mit Refernezmuster -> Authentifizerung
Einflussfaktoren bei Authentifizierung
alle biometrischen Verfahren benötigen Sensor um Merkmal zu messen
- > verhaltensabhängige Merkmale weisen aufgrund der menschlichen Motorik immer eine Varianz auf
- > störende Umwelteinwirkungen während der Messung (Lichtverhältnisse, Temperaturveränderungen) können die Leistungsfähigkeit vom Sensor beeinflussen
optische Sensoren
Bestandteile : Prismenoptik (Glasplatte), Lichtquelle (LED), CCD ( Charged Coupled Device)Kamera
Finger wird auf Prismenoptik gelegt; Papillarleisten stehen im Kontakt mit Glas
LED beleuchtet Glas im bestimmten Winkel -> Photoelement empfängt reflektiertes Licht
sichtbares Licht oder Infrarot, Auflösung bis zu 55 dpi (dot per inch)
auffallendes Licht wird durch Spiegel zurück an CCDKamera gelenkt -> nimmt Signal auf
Daktyloskopie
beschäftigt sich mit den Papillarleisten in den Handinnen und Fußunterseiten
auf ihr basiert das Fingerabdrucksverfahren
daktylos
Finger
skopia
Spähen
Fingerabdrucksverfahren
beruht auf biologischen Unregelmäßigkeiten menschlicher Papillarleisten in den Handinnenseiten und den Fußunterseiten
Papillarleistenbild
nicht 2 Finger auf der Welt sind identisch (auch nicht eineiige Zwillinge)
Muster bleibt lebenslänglich unverändert
-> keine Papillarleiste oder anatomisches Merkmal kommt hinzu oder verschwindet
-> keine Papillarleiste wird im Verhältnis zum Gesamtbild länger oder kürzer
-> kein anatomisches Merkmal ändert sich in Form und Lage
Entstehung Papillarleisten
ab der 7.Schwangerschaftswoche entstehen Gewebepolster an der Handfläche des Embryos
diese bilden sich wieder zurück
Geometrie dieser Hautausstülpungen ist mit Grundmuster der späteren Papillarleisten :
- > große Polster führen zu Wirbelstrukturen
- > mittelgroße unsymmetrische zu Schleifen
- > flache Ausstülpungen entwickeln sich zu Bögen
Muster bildet sich zufällig in der Embryonalentwicklung (3 bis 4 Monat)
Kochkurve
Helge von Koch
formal beschriebenes fraktales Objekt
hohe Selbstähnlichkeit
kochche Schneeflocke ist nicht selbstähnlich
Fraktal
Benoit B Mandelbrot
Muster weißen hohe Skaleninvarianz auf
-> Universalitäteigenschaft