Метод ускоренной идентификации отпечатков пальцев

Метод ускоренной идентификации отпечатков пальцев

Автор: Гудков Владимир Юльевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика @vestnik-susu-cmi

Статья в выпуске: 1 т.10, 2021 года.

Бесплатный доступ

В статье излагается метод ускоренной идентификации изображений отпечатков пальцев на основе шаблонов, которые формируются в результате автоматической обработки изображений. Метод опирается на свойства ближайших окрестностей контрольных точек в виде окончаний и разветвлений линий узоров пальцев и состоит из двух этапов. На первом этапе каждая контрольная точка запросного шаблона сравнивается с каждой контрольной точкой ссылочного шаблона из базы данных и оценивается степень похожести таких пар контрольных точек. Для ускорения вычислительных операций вводятся классы, которые позволяют быстро аккумулировать степень похожести контрольных точек из этих двух шаблонов в гистограмме. Оценивается качество такой гистограммы. Гистограммы строятся для всех ссылочных шаблонов из базы данных и одного запросного шаблона. На втором этапе на основе оценок гистограмм отбираются наиболее похожие шаблоны, число которых значительно меньше объема базы данных. Эти шаблоны сравниваются дополнительно с учетом консолидации контрольных точек и оценивается компактность расположения соответствующих пар контрольных точек из двух сравниваемых шаблонов. Значительное ускорение алгоритма идентификации достигается за счет отбрасывания непохожих пар контрольных точек на первом этапе и пар шаблонов с плохими оценками гистограмм на втором этапе. Приводятся результаты экспериментов, опубликованные в интернете.

Еще

Отпечаток пальца, идентификация, контрольная точка, гистограмма

Короткий адрес: https://sciup.org/147234287

IDR: 147234287   |   DOI: 10.14529/cmse210103

Список литературы Метод ускоренной идентификации отпечатков пальцев

  • Bolle R.M., Connel J.Y., Pankanti S., et al. Guide to Biometrics. New York, SpringerVerlag, 2004. 364 p. DOI: 10.1007/978-1-4757-4036-3.
  • Maltoni D., Maio D., Jain A.K., et al. Handbook of Fingerprint Recognition. London, Springer-Verlag, 2009. 494 p. DOI: 10.1007/978-1-84882-254-2.
  • ISO/IEC 19794-2:2011. Information technology - Biometric data interchange formats -Part 2: Finger minutiae data (дата обращения: 23.07.2020).
  • Bae G., Lee H., Hwang S.D., et al. Secure and Robust User Authentication Using Partial Fingerprint Matching // Proceedings of 2018 IEEE International Conference on Consumer Electronics, ICCE. 2018. P. 1-6. DOI: 10.1109/icce.2018.8326078.
  • Hidayat R., Souvanlit K., Bejo A. An Improvement of Minutiae-based Fingerprint Matching: Two Level of Scoring System // Proceedings of 2016 International Symposium on Electronics and Smart Devices, ISESD. 2016. P. 264-267. DOI: 10.1109/ISESD.2016.7886730.
  • Singh P., Kaur L. Fingerprint Feature Extraction Using Morphological Operations // Proceedings of 2015 International Conference on Advances in Computer Engineering and Applications. 2015. P. 764-767. DOI: 10.1109/ICACEA.2015.7164805.
  • Гудков В.Ю. Способ математического описания и идентификации отпечатков пальцев // под ред. член-корр. РАН В. Л. Арлазарова и д.т.н. проф. Н.Е. Емельянова // Обработка изображений и анализ данных: Труды ИСА РАН. М.: ЛИБРОКОМ. 2008. Т. 38. С. 336-356.
  • Liao C.C., Chiu C.T. Fingerprint Recognition with Ridge Features and Minutiae on Distortion // Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, ICASSP. 2016. P. 2109-2113. DOI: 10.1109/ICASSP.2016.7472049.
  • Barman S., Chattopadhyay S., Samanta D., et al. An Efficient Fingerprint Matching Approach Based on Minutiae to Minutiae Distance Using Indexing With Effectively Lower Time Complexity // Proceedings of 2014 International Conference on Information Technology. 2014. P. 179-183. DOI: 10.1109/ICIT.2014.46.
  • Tran M.H., Duong T.N., Nguyen D.M., et al. A Local Feature Vector for an Adaptive Hybrid Fingerprint Matcher // 2017 International Conference on Information and Communications, ICIC. 2017. P. 249-253. DOI: 10.1109/INFOC.2017.8001668.
  • Гудков В.Ю. Модель гребневого счета на основе топологии дактилоскопическогоизоб-ражения // Вестник ЧелГУ. 2011. № 13. C. 99-108.
  • Jiang X., Yau W.Y., Fingerprint Minutiae Matching Based on the Local and Global Structures // Proceedings of the 15th International Conference on Pattern Recognition, ICPR-2000. 2000. Vol. 2. P. 1038-1041. DOI: 10.1109/ICPR.2000.906252.
  • Feng Y., Feng J., Chen X., et al. A Novel Fingerprint Matching Scheme Based on Local Structure Compatibility // Proceedings of the 18th International Conference on Pattern Recognition, ICPR'06. 2006. P. 374-377. DOI: 10.1109/ICPR.2006.137.
  • Cao J., Feng J. A Robust Fingerprint Matching Algorithm Based on Compatibility of Star Structures // Proceedings of the Sixth International Symposium on Multispectral Image Processing and Pattern Recognition, MIPPR 2009. 2009. Vol. 7498. Remote Sensing and GIS Data Processing and Other Applications, 74983X. DOI: 10.1117/12.832357.
  • Ratha N.K., Pandit V.D., Bolle R.M., et al. Robust Fngerprint Authentication Using Local Structure Similarity // Workshop on Applications of Computer Vision. 2000. P. 2934. DOI: 10.1109/WACV.2000.895399.
  • Chikkerur S., Cartwright A., Govindaraju V. K-plet and CBFS: A graph Based Fingerprint Representation // Proceedings of the International Conference on Biometrics, ICB 2006: Advances in Biometrics. 2006. P. 309-315. DOI: 10.1007/11608288_42.
  • Chen X., Wang L., Li M. An Efficient Graph-Based Algorithm for Fingerprint Representation and Matching // Proceedings of the 3rd International Conference on Multimedia Technology, ICMT 2013. 2013. P. 1019-1029. DOI: 10.2991/icmt-13.2013.125.
  • Leslie S., Sumathi C.P. A Robust Hierarchical Approach to Fingerprint Matching Based on Global and Local Structures // International Journal of Applied Engineering Research. 2018. Vol. 13, no. 7. P. 4730-4739.
  • Capelli R., Ferrara M., Maltoni D. Fingerprint Indexing Based on Minutia Cylinder-Code // IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence. 2011. Vol. 33, no. 5. P. 1051-1057. DOI: 10.1109/TPAMI.2010.228.
  • Zheng F., Yang C. Latent Fingerprint Match using Minutia Spherical Coordinate Code // International Conference on Biometrics, ICB 2015 (Phuket, Thailand, May, 19-22, 2015). 2015. P. 357-362. DOI: 10.1109/ICB.2015.7139061.
  • Tabassi E., Wilson C., Watson C. Fingerprint Image Quality. NIST Internal Report 7151, National Institute for Standards and Technology, 2004. URL: https://www.nist.gov/pub-lications/fingerprint-image-qualitiy (дата обращения: 23.07.2020).
  • Гудков В.Ю., Аркабаев Д.И. Способ сравнения отпечатков папиллярных узоров. РФ Пат. 2331108, МПК G 06 K 9/62, 2008. Бюл. 22.
  • Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов: Учебник для вузов, 3-е изд. СПб: Питер, 2009. 384 с.
  • Warren H.S. Hacker's Delight, 2nd ed. Addison-Wesley Professional, 2018. 512 p.
  • Dorizzi B., Cappelli R., Ferrara M., et al. Fingerprint and On-Line Signature Verification Competitions at ICB 2009 // Proceedings of the International Conference on Biometrics, ICB 2009. 2009. P. 725-732. DOI: 10.1007/978-3-642-01793-3_74.
  • Гудков В.Ю. Методы первой и второй обработки дактилоскопических изображений. Миасс: Геотур, 2009. 237 с.
  • FVC — ongoing: on-line evaluation of fingerprint recognition algorithms. URL: https://biolab.csr.unibo.it/FVCOnGoing/UI/Form/Home.aspx (дата обращения: 23.07.2020).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp