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Dos investigadoras de la UPC crean un nuevo sistema de identificación de personas basado en el mapa de venas de la retina
La novedad del sistema de seguridad óptica se basa en la combinación de señales identificativas que, al ser reconocidas simultáneamente y de forma automática mediante un procesador óptico, proporcionan la máxima fiabilidad en la identificación de personas.
06/04/2006
María Sagrario Millán y Elisabet Pérez, investigadoras y profesoras de la Escuela de Óptica y Optometría de Terrassa (EUOOT), han creado un nuevo sistema optoelectrónico de identificación de personas que combina múltiples señales identificativas, entre ellos las señales biométricas como las imágenes de la distribución de vasos sanguíneos de la retina de los ojos. Con este sistema, la autentificación de la persona se realiza automáticamente con un procesador óptico que verifica el mapa de distribución de vasos sanguíneos (venas y arterias) de las retinas de ambos ojos. Otras de estas señales son códigos que se pueden generar aleatoriamente.
El trabajo de las investigadoras de la UPC, que forman parte del Grupo de Investigación en Óptica Aplicada y Procesamiento de Imagen, se ha publicado en la revista Optics Letters, publicación de referencia internacional en el ámbito de la óptica.
La retina es un elemento del cuerpo humano único para cada persona, que proporciona información más fiable que la de la imprenta digital. La estructura y disposición de los vasos es totalmente exclusiva i, salvo accidente o enfermedad grave, no cambia. Contar con un sistema de identificación que garantice cerca del 100% de efectividad no ha de basarse sólo en un elemento de verificación.
De hecho, la novedad del nuevo sistema de seguridad óptica creado por Millán y Pérez se basa en la combinación de una serie de factores o señales identificativas que, al ser reconocidas simultáneamente y de forma automática mediante un procesador óptico, proporcionan una garantía de verificación real extremadamente fiable. Los sistemas existentes hasta ahora se basan en un único elemento de identificación, ya sean objetos, códigos o señales biométricas (iris, imprenta digital, voz).
Funcionamiento
La combinación de señales o imágenes propuesta por el equipo de la UPC consiste, por un lado, en un conjunto de códigos binarios de puntos aleatorios, que se pueden entender como una clave arbitraria, actualizable cuando convenga, y, por otro lado, unas señales identificativas de la persona, como pueden ser imágenes de su firma i de la retina del ojo, entre otras. La información biométrica que proporciona la retina del ojo humano es totalmente exclusiva del individuo e imposible de falsificar.
Previamente, es necesario generar una etiqueta óptica con toda la información encriptada para la persona a la que hay que identificar. La información que contiene dicha etiqueta incluye las imágenes de los códigos binarios y las imágenes de las propias retinas.
La información de los códigos binarios tiene que incluirse dentro de la base de datos del sistema optoelectrónico automatizado. Al captar la etiqueta, el procesador decodifica la información encriptada, compara los códigos binarios de la etiqueta con los que tiene en su base de datos y compara las señales biométricas gravadas en la etiqueta con los que presenta directamente la persona que lo lleva. Si todo concuerda, la identidad de la persona queda validada.
Máximo nivel de seguridad
El nuevo sistema cumple las cuatro reglas que tienen que superar los sistemas de seguridad óptica: dificultad de ver i reconocer la señal encriptada en el ojo desnudo o con cámaras convencionales; dificultad de reproducción de la etiqueta; facilidad para su fabricación en serie y, finalmente, identificación rápida.
Además, el sistema se puede catalogar de tercer nivel de seguridad o fiabilidad, el máximo establecido. En un primer nivel básico estaría la llave tradicional, que tiene el inconveniente de que se puede perder o se copiar con facilidad. En un segundo nivel se encuentra una combinación de dos elementos, como en el caso de las tarjetas de crédito o de acceso que contienen información de contenido (la tarjeta en sí misma) con información de lo que el usuario conoce (el código personal secreto). Sin embargo, la tarjeta se puede perder e incluso copiar, y el código se puede olvidar o confiar a alguien que no reúne suficientes garantías.
Finalmente, en el tercer nivel de máxima seguridad se engloban los sistemas que son capaces de incluir alguna propiedad intrínseca de la persona, como las señales biométricas (la voz, el rostro, el iris, la imprenta digital, la forma de caminar). El sistema creado por la UPC no sólo se encuentra en este tercer nivel, sino que se combina con elementos de otros dos anteriores.
Aplicaciones
Las aplicaciones de este nuevo sistema son claras: la seguridad en todo tipo de accesos restringidos o en los que es necesario contar con altos niveles de seguridad, como los aeropuertos, los bancos, laboratorios, centros comerciales y centros de trabajo o de convenciones.
Colaboración de un investigador norteamericano
En este proyecto ha colaborado el profesor Bahram Javidi, de la Universidad de Connecticut, de Estados Unidos. La colaboración se inició cuando las dos investigadoras de la EUOOT trabajaban sobre seguridad óptica y etiquetas identificativas aplicadas a la identifiación de objetos. La colaboración entre el Grupo de Investigación en Óptica Aplicada y Procesamiento de Imagen y el Centro Universitario de la Visión (CUV) de la EUOOT ha permitido la adquisición de un nuevo retinógrafo y, a partir de aquí, ha surgido la idea de incluir las retinas como elemento clave de seguridad en la combinación de señales encriptadas para la identifiación de personas.
María Sagrario Millán es doctora en Ciencias Físicas por la Universidad Autònoma de Barcelona y es profesora en la EUOTT y en el programa de doctorado de Ingeniería Óptica de la UPC. Investiga en aplicaciones de la óptica, con especial énfasis en el procesado de imagen, campo en el que confluyen técnicas ópticas y digitales de abasto multidisciplinar que le han llevado a desarrollar proyectos de investigación, tanto de financiación pública como privada, en visión artificial, sistemas de inspección de materiales industriales (textil), procesadores optoelectrónicos de imagen, dispositivos de captación y análisis de imagen en color, análisis de imagen en oftalmología.
Colabora regularmente en la evaluación de proyectos de investigación financiados por la Administración y en la evaluación del Plan Nacional de Diseño y Producción Industrial. Ha publicado libros docentes, capítulos de libros científicos, numerosos artículos en revistas científicas especializadas de reconocido prestigio internacional y es autora de patentes en explotación industrial. Es miembro de sociedades científicas de óptica tanto en el ámbito nacional como internacional. Es vicepresidenta del Comité de Técnicas de la Imagen de la Sociedad Española de Óptica. En la UPC, es responsable del Grupo de Óptica Aplicada y Procesado de Imagen.
Elisabet Pérez es doctora en Ciencias Físicas por la UPC. Profesora en la EUOOT y en el programa de doctorado de Ingeniería Óptica de la UPC. En el ámbito de la investigación, ha trabajado en el campo del procesado óptico y digital de imágenes con aplicaciones en el reconocimiento de objetos en color, la detección de señales de tránsito, diseño de etiquetas ópticas y análisis de imágenes médicas del ojo.
Pérez ha realizado estancias de colaboración en la Universidad de Varsovia (Polonia) con el profesor K. Chalasinska-Macukow y en la Universidad de Connecticut (Estados Unidos) con el profesor B. Javidi. Ha participado en el equipo investigador de diversos proyectos financiados por la Administración y la empresa. Ha publicado artículos científicos en revistas internacionales, capítulos de libro en editoriales de renombre en el campo de la óptica y ha realizado también diversas comunicaciones en congresos internacionales. Es coinventora de dos patentes. En colaboración con el profesor Javidi, recibió el premio Best Land Transportation Paper Award otorgado por el IEEE Vehicular Technology Society (Estados Unidos) en el año 2002. Es miembro de sociedades científicas nacionales e internacionales en el campo de la óptica.
Optics Letters
Resumen artículo
Artículo: Multifactor authentication reinforces optical security
Escuela Universitaria de Óptica y Optometria de Terrassa
Grupo de Investigación de Óptica Aplicada y Procesamiento de la Imagen
2006-04-06
El trabajo de las investigadoras de la UPC, que forman parte del Grupo de Investigación en Óptica Aplicada y Procesamiento de Imagen, se ha publicado en la revista Optics Letters, publicación de referencia internacional en el ámbito de la óptica.
La retina es un elemento del cuerpo humano único para cada persona, que proporciona información más fiable que la de la imprenta digital. La estructura y disposición de los vasos es totalmente exclusiva i, salvo accidente o enfermedad grave, no cambia. Contar con un sistema de identificación que garantice cerca del 100% de efectividad no ha de basarse sólo en un elemento de verificación.
De hecho, la novedad del nuevo sistema de seguridad óptica creado por Millán y Pérez se basa en la combinación de una serie de factores o señales identificativas que, al ser reconocidas simultáneamente y de forma automática mediante un procesador óptico, proporcionan una garantía de verificación real extremadamente fiable. Los sistemas existentes hasta ahora se basan en un único elemento de identificación, ya sean objetos, códigos o señales biométricas (iris, imprenta digital, voz).
Funcionamiento
La combinación de señales o imágenes propuesta por el equipo de la UPC consiste, por un lado, en un conjunto de códigos binarios de puntos aleatorios, que se pueden entender como una clave arbitraria, actualizable cuando convenga, y, por otro lado, unas señales identificativas de la persona, como pueden ser imágenes de su firma i de la retina del ojo, entre otras. La información biométrica que proporciona la retina del ojo humano es totalmente exclusiva del individuo e imposible de falsificar.
Previamente, es necesario generar una etiqueta óptica con toda la información encriptada para la persona a la que hay que identificar. La información que contiene dicha etiqueta incluye las imágenes de los códigos binarios y las imágenes de las propias retinas.
La información de los códigos binarios tiene que incluirse dentro de la base de datos del sistema optoelectrónico automatizado. Al captar la etiqueta, el procesador decodifica la información encriptada, compara los códigos binarios de la etiqueta con los que tiene en su base de datos y compara las señales biométricas gravadas en la etiqueta con los que presenta directamente la persona que lo lleva. Si todo concuerda, la identidad de la persona queda validada.
Máximo nivel de seguridad
El nuevo sistema cumple las cuatro reglas que tienen que superar los sistemas de seguridad óptica: dificultad de ver i reconocer la señal encriptada en el ojo desnudo o con cámaras convencionales; dificultad de reproducción de la etiqueta; facilidad para su fabricación en serie y, finalmente, identificación rápida.
Además, el sistema se puede catalogar de tercer nivel de seguridad o fiabilidad, el máximo establecido. En un primer nivel básico estaría la llave tradicional, que tiene el inconveniente de que se puede perder o se copiar con facilidad. En un segundo nivel se encuentra una combinación de dos elementos, como en el caso de las tarjetas de crédito o de acceso que contienen información de contenido (la tarjeta en sí misma) con información de lo que el usuario conoce (el código personal secreto). Sin embargo, la tarjeta se puede perder e incluso copiar, y el código se puede olvidar o confiar a alguien que no reúne suficientes garantías.
Finalmente, en el tercer nivel de máxima seguridad se engloban los sistemas que son capaces de incluir alguna propiedad intrínseca de la persona, como las señales biométricas (la voz, el rostro, el iris, la imprenta digital, la forma de caminar). El sistema creado por la UPC no sólo se encuentra en este tercer nivel, sino que se combina con elementos de otros dos anteriores.
Aplicaciones
Las aplicaciones de este nuevo sistema son claras: la seguridad en todo tipo de accesos restringidos o en los que es necesario contar con altos niveles de seguridad, como los aeropuertos, los bancos, laboratorios, centros comerciales y centros de trabajo o de convenciones.
Colaboración de un investigador norteamericano
En este proyecto ha colaborado el profesor Bahram Javidi, de la Universidad de Connecticut, de Estados Unidos. La colaboración se inició cuando las dos investigadoras de la EUOOT trabajaban sobre seguridad óptica y etiquetas identificativas aplicadas a la identifiación de objetos. La colaboración entre el Grupo de Investigación en Óptica Aplicada y Procesamiento de Imagen y el Centro Universitario de la Visión (CUV) de la EUOOT ha permitido la adquisición de un nuevo retinógrafo y, a partir de aquí, ha surgido la idea de incluir las retinas como elemento clave de seguridad en la combinación de señales encriptadas para la identifiación de personas.
María Sagrario Millán es doctora en Ciencias Físicas por la Universidad Autònoma de Barcelona y es profesora en la EUOTT y en el programa de doctorado de Ingeniería Óptica de la UPC. Investiga en aplicaciones de la óptica, con especial énfasis en el procesado de imagen, campo en el que confluyen técnicas ópticas y digitales de abasto multidisciplinar que le han llevado a desarrollar proyectos de investigación, tanto de financiación pública como privada, en visión artificial, sistemas de inspección de materiales industriales (textil), procesadores optoelectrónicos de imagen, dispositivos de captación y análisis de imagen en color, análisis de imagen en oftalmología.
Colabora regularmente en la evaluación de proyectos de investigación financiados por la Administración y en la evaluación del Plan Nacional de Diseño y Producción Industrial. Ha publicado libros docentes, capítulos de libros científicos, numerosos artículos en revistas científicas especializadas de reconocido prestigio internacional y es autora de patentes en explotación industrial. Es miembro de sociedades científicas de óptica tanto en el ámbito nacional como internacional. Es vicepresidenta del Comité de Técnicas de la Imagen de la Sociedad Española de Óptica. En la UPC, es responsable del Grupo de Óptica Aplicada y Procesado de Imagen.
Elisabet Pérez es doctora en Ciencias Físicas por la UPC. Profesora en la EUOOT y en el programa de doctorado de Ingeniería Óptica de la UPC. En el ámbito de la investigación, ha trabajado en el campo del procesado óptico y digital de imágenes con aplicaciones en el reconocimiento de objetos en color, la detección de señales de tránsito, diseño de etiquetas ópticas y análisis de imágenes médicas del ojo.
Pérez ha realizado estancias de colaboración en la Universidad de Varsovia (Polonia) con el profesor K. Chalasinska-Macukow y en la Universidad de Connecticut (Estados Unidos) con el profesor B. Javidi. Ha participado en el equipo investigador de diversos proyectos financiados por la Administración y la empresa. Ha publicado artículos científicos en revistas internacionales, capítulos de libro en editoriales de renombre en el campo de la óptica y ha realizado también diversas comunicaciones en congresos internacionales. Es coinventora de dos patentes. En colaboración con el profesor Javidi, recibió el premio Best Land Transportation Paper Award otorgado por el IEEE Vehicular Technology Society (Estados Unidos) en el año 2002. Es miembro de sociedades científicas nacionales e internacionales en el campo de la óptica.
Optics Letters
Resumen artículo
Artículo: Multifactor authentication reinforces optical security
Escuela Universitaria de Óptica y Optometria de Terrassa
Grupo de Investigación de Óptica Aplicada y Procesamiento de la Imagen
2006-04-06
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