Parmak izi doğrulama

Abstract

Teknolojinin gelişmesiyle beraber güvenlik vazgeçilmez unsurlar arasında yer almaya başlamıştır. Her türlü sistemin güvenliğini artıcı değişik yöntemler kullanılmakta ve alternatif çözümler araştırılmaktadır. Bu yöntemler arasında biyometrik yöntemler büyük bir yer kaplamaktadır. Biyometrik yöntemler, her insanda farklı olan parmak izi, yüz şekli gibi fiziksel özellikleri kullanarak insanları tanımayı sağlar. Bu yöntemler, tek olarak kullanılabildikleri gibi aynı sistemde beraber de kullanılabilmektedir. Biyometrik yöntemlerden parmak izi ile tanıma veya kimlik tespiti yöntemi, maliyetinin düşük ve kolay uygulanabilir olması nedeniyle sıkça tercih edilen bir yöntemdir. Parmak izi, her insanda farklı özelliklere sahip olması, değiştirilememesi ve unutulma olasılığı olmaması nedeniyle güvenliği arttırıcı bir yöntem olarak görülmektedir. Hatta aynı insana ait parmaklardaki iz özellikleri de birbirinden farklıdır ve ayırt edici özelliğe sahiptir. Bu anlamda, günümüzde bir çok sistemin güvenliğinin sağlanması amacıyla parmak izi, tek başına veya diğer biyometrik yöntemlerle birlikte kullanılabilmektedir. Parmak izi, aynı zamanda Emniyet Teşkilatı'nda suçluların tespit edilmesinde de kullanılmaktadır. Bu çalışmada, parmak izi özellikleri kullanılarak bir kişinin doğru kişi olup olmadığını belirlemede kullanılan parmak izi doğrulama için geliştirilen yöntem ve teknikler incelenmiş olup bu tekniklerden birisi seçilerek uygulama geliştirilmiştir. Tez çalışması, dünyada her geçen gün daha çok önem kazanan biyometrik yöntemlerden parmak izi doğrulama ile ilgili yaşanan son gelişmelerin incelendiği ve yakın gelecekte kullanılması beklenen teknolojilerin açıklandığı bir kaynak olacaktır. Tezin ikinci bölümünde biyometrik yöntemlere giriş yapılarak genel tanımlar ve biyometrik yöntemlerin kullanım alanları incelenmiştir. Bu bölümde, ayrıca yüz, el şekli, retina, iris gibi diğer biyometrik yöntemlerin kullanımları da açıklanmıştır. Üçüncü bölümde, parmak izinin biyometrik bir yöntem olarak kullanımı, uygulama alanları ve kimlik tespitinde kullanılmasından bahsedilmiştir. Yurtdışında ve yurtiçinde yapılan çalışmalar ile ilgili literatür taraması da bu bölüme eklenmiştir. Dördüncü bölümde, parmak izi kullanılarak doğrulama yapmak için gerekli olan işlemler incelenmiş olup genel algoritma açıklanmıştır. Burada, parmak izi görüntüsü üzerinden özellikli noktaların çıkarılması ve bu noktaların mevcuttaki taslak ile karşılaştırılması olmak üzere iki aşamadan oluşan parmak izi doğrulama işlemi incelenmiştir. Beşinci bölümde ise geliştirilen yazılım tanıtılmıştır. Yazılımın geliştirme ortamı, yazılımda kullanılan fonksiyonlar, akış şemaları ve yazılımın kullanımı bu bölümde açıklanmıştır. Günümüzde güvenlik, geliştirilen sistemler için vazgeçilmez unsurlar arasında yer almaktadır. Özellikle, fiziksel olarak güvenliği sağlamak için şifre veya kart kullanımına dayalı yöntemler geliştirilmiş olsa da bu yöntemlerden tam anlamıyla beklenen verimlilik sağlanamayabilmektedir. Bu noktada, insanların fiziksel özellikleri ile kimlik tespiti gündeme gelmiş ve çalışmalar bu yönde yoğunlaşmaya başlamıştır. Hatta bazı ülkeler sınır girişlerinde parmak izi kimlik tespiti yöntemini benimsemiş durumdadır. Bu anlamda, yapılan bu çalışma, yurtiçinde yapılan çalışmaların sınırlı kalması nedeniyle konuyu özendirmeyi amaçlamaktadır.

In parallel to new technological developments, security has taken a vital role in new systems. Current methods have been using to improve the security of all types of systems while alternative methods have been examined. One of the alternatives to improve security is biometrics. Biometric methods are used to verify or to identify people by using physical features like fingerprint or face. Verification or identification can be done by using one of these features while it can be applied by using mixture of them in the same system. Fingerprint verification or identification, as a biometric method, is a commonly preferred method to improve security in systems because it costs lower price and it can be easily applied. Fingerprint is accepted as a method which makes security level higher because it is unique, it cannot be changed, and there is no possibility to forget it. Even fingerprint from different fingers of the same person has unique features and all fingers can be used to verify or to identify. Nowadays, the security of many systems is supplied by using fingerprint alone or by using a mixture of fingerprint and the other biometric methods. Fingerprints, at the same time, are used to identify guilties in police stations. In this thesis, techniques and methods on fingerprint verification to decide whether a person is the right person or not by using fingerprint features are investigated, and one of these methods was chosen. An application software was developed by using the chosen method. Futhermore, the last developments of fingerprint verification, which has been becoming more important as a biometric method all over the world, are examined in this thesis and it is expected to be a source book to supply security needs for the techologies which will use in near future. Part two provides a brief introduction to biometric methods. General definitions and application areas of biometric methods are described. Also, this part contains the general description of other biometric methods like face, hand geometry, retinal scan and iris. In part three, the use of fingerprint as a biometric method, application areas and personal identification by using fingerprints are given in detail. Literature search like thesis, journals and other academic presses about the subject is also added to this part. Part four presents general algorithm for fingerprint verification. Fingerprint verification process is examined in two phases which are minutiae extraction and matching. The first phase is used to extract minutiae from input fingerprint images and to save these features as templates. The second phase uses the templates saved in the first phase and tries to match these two templates with each other by rotating and scaling. The result of the second phase is that of fingerprint verification at the same time. All algorithms used during these phases are given in this part. In part five, developed application was briefly described. Software development enviroment, used functions, software flow diagrams and the usage of the software are explained in this part. Nowadays, security plays a vital role in new systems. Passwords or cards have been used to prevent unauthorized people to reach systems but this methods are not enough to supply needs for security. At this point, automatic personal identification is considered as a new method because it uses physical features of people. Many researches have been done up to now. Even some countries are using fingerprint to identify people at their borders. In this concept, this thesis aims to make the subject more popular in Turkey.