Интегрально-кривизная технология распознавания папиллярных узоров на отпечатках пальцев для дактилоскопических верификационных систем

3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, МЕТОДИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

ИНТЕГРАЛЬНО-КРИВИЗНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ПАПИЛЛЯРНЫХ УЗОРОВ НА ОТПЕЧАТКАХ ПАЛЬЦЕВ ДЛЯ ДАКТИЛОСКОПИЧЕСКИХ ВЕРИФИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

, , ,

Минск, Белорусский государственный университет

Как известно, одним из наиболее надёжных биометрических средств реализации различных контролирующих функций в многочисленных современных сферах деятельности человека являются дактилоскопические верификационные системы (ДВС) [1–3]. В частности, системы контроля доступа и защиты информации на базе ДВС, по прогнозам специалистов, в ближайшей перспективе с нарастающей интенсивностью будут использоваться при проведении банковских операций, в органах социального обеспечения, для пограничного контроля, обеспечения безопасности массовых мероприятий, предотвращения несанкционированного доступа к информации, во многих других областях.

К важнейшим направлениям осуществляемых в настоящее время разработок по развитию дактилоскопических идентификационных технологий относится создание эффективных методов и алгоритмов быстрого и достоверного распознавания на дактилоскопическом изображении (ДИ) папиллярного узора и детектирования его характеристик. Базовый набор необходимых характеристик включает типы фокальных зон (ФЗ), координаты их центров, угловые ориентации, другие параметры. В дактилоскопических идентификационных системах для выполнения обозначенной операции чаще всего применяется традиционный подход, основанный на использовании эталонного множества ФЗ.

Представляемая технология распознавания папиллярного узора базируется на так называемых интегрально-кривизных критериях для ФЗ (завитков, петель, дуг и дельт), что позволяет существенно повысить точность процедур детектирования требуемого набора характеристик.

Пусть F = {f(x, y)} – исходное ДИ, определённое на кадре Ω=ZZH, где через Zm обозначается множество {0,1,…,m-1} (m – натуральное число); W и H – соответственно x - и y-протяжённости кадра. Предположим, что для F получено поле направлений ={d(x, y)} (d(x, y)Î[-p/2; p/2)), например, по градиентно-дисбалансному методу [4,5].

Роль основополагающих характеристик для интегрально-кривизной технологии распознавания узора выполняют кривизна C(x, y;G), которая вычисляется в точках (x, y) замкнутого контура G=G(u, v) с центром (u, v), и интегральная кривизна C(G) данного контура. Упорядочивая точки контура G по часовой стрелке, запишем его в виде

G(u, v)={(X0, Y0), (X1, Y1),…,(XL-1, YL-1)}, (1)

где L – число рассматриваемых точек контура. Тогда в простейшем варианте

C(Xi, Yi ; G) = , (2)

C(G) =. (3)

В (2) при i=L-1 полагается (XL, YL)=(X0,Y0); символическая запись означает симметрический остаток от деления вещественной величины d на p, т. е.
=d-û d/p ë×p; через û a ë обозначается ближайшее к a целое число.

Применяемые в рамках интегрально-кривизной технологии ключевые решающие правила реализуют так называемый интегрально-кривизный критерий для ФЗ, сущность которого заключается в следующем утверждении.

Утверждение 1. Для того чтобы контур (1) был носителем дельты, петли, завитка, необходимо и достаточно, чтобы вычисляемая согласно (2) и (3) интегральная кривизна C(G) для G принимала соответственно значения - p, p, 2p.

Что касается дугового узора, то, как показывает экспериментальная проверка, для него высокую достоверность распознавания обеспечивает решающее правило, согласно которому контур G квалифицируется как носитель дуги при выполнении двух условий:

· на G интегральная кривизна принимает значение C(G) =0;

· для контура (1) существуют k,l Î ZL такие, что частичная интегральная кривизна

,

где через êA êm обозначается остаток от деления A на m, по абсолютной величине превышает некоторый, специально выбранный порог Cmin.

На практике удобно использовать контуры вида (1), обладающие свойством центральной симметрии относительно центра (u, v). Это означает, что прямая, проведенная через точи (u, v) и (Xl,Yl) Î G, проходит через точку () Î G для всех (M=L/2; предполагается, что L чётно). Пусть указанная прямая составляет с осью абсцисс угол al . Тогда для детектирования угловых ориентаций ФЗ можно воспользоваться следующими утверждениями.

Утверждение 2. Если контур G является носителем дельты или петли, то значения аргумента функции

D(l)= (),

доставляющие ей экстремум, определяют угловые ориентации данных ФЗ.

Утверждение 3. Если контур G является носителем арки (дуги) и функция

E(l)=min{} ()

достигает максимума при некотором l=l0 ÎZM , то угловая ориентация данной ФЗ определяется значением l0 аргумента l функции E(l).

При расчёте базовых (центральных) точек ФЗ, а следовательно, и узора наряду с полем направлений может использоваться и само ДИ F.

Проведенная экспериментальная апробация интегрально-кривизной технологии со всей определённостью указывает на то, что по точностным показателям она существенно превосходит технологию эталонного распознавания.

Список литературы

1. Методы, алгоритмы и программное обеспечение гибких информационных технологий для автоматизированных идентификационных систем: сб. науч. ст.- Мн.: БГУ, 19с.

2. Коляда апостериорной волновой коррекции классификационного анализа для повышения эффективности дактилоскопических верификационных систем // Управление защитой информации.– 2003.– №4. – С.415–423.

3. Технологии качественного анализа дактилоскопических идентификационных систем / , , , // Комплексная защита информации: сб. мат. VIII междунар. конф. – Валдай, Россия, 23-26 марта, 2004.– Минск, 2004. – С.104-106.

4. Градиентно-дисбалансная технология детектирования направлений для дактилоскопических изображений / , , , // Комплексная защита информации: тез. докл. VII междунар. конф. – Раубичи, Беларусь, 25-27 февраля, 2003. – Минск: ОИПИ НАН Беларуси, 2003.– C.104-106.

5. Kolyada A., Revinski V., Tikhonenko M. Direction field of fingerprint image and its optimization with the help of relaxation procedures // 16 Annales Academiae Paedagogicae Cracoviensis. Studia Mfthematica III. – Krakow: Wydawnictwo Naukowe Akademii Pedagogicznej, 2003. – P.101–105.



Подпишитесь на рассылку:

Распознавание

Кривизна


Смотрите полные списки: Профессии

Профессии: Техника и производство



Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: • АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика
История: СССРИстория РоссииРоссийская Империя
Окружающий мир: Животный мирДомашние животныеНасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организации
МуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммы
Отчеты: • по упоминаниямДокументная базаЦенные бумаги
Положения: • Финансовые документы
Постановления: • Рубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датам
Регламенты
Термины: • Научная терминологияФинансоваяЭкономическая
Время: • Даты2015 год2016 год
Документы в финансовой сферев инвестиционнойФинансовые документы - программы

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШколаПрофессиональное образованиеМотивация учащихся
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказ
Регионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумаги: • УправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги - контрольЦенные бумаги - оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудит
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства

Блокирование содержания является нарушением Правил пользования сайтом. Администрация сайта оставляет за собой право отклонять в доступе к содержанию в случае выявления блокировок.