Thông tin tài liệu
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
CÁP TUẤN BIÊN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
NHẬN DẠNG VÂN TAY TỪ ẢNH SỐ
Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH
Mã số: :
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
HÀ NỘI – NĂM 2013
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. TRỊNH ANH TUẤN
Phản biện 1:…………………………… …………………….
Phản biện 2: …………………………………………………
Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận
văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn
thông
Vào lúc: giờ ngày tháng năm
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính
Viễn thông
PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lời nói đầu:
Ngày nay, việc thu thập, xử lý
thông tin qua ảnh để nhận biết đối
tượng đang được quan tâm và ứng dụng
rộng rãi. Với phương pháp này, chúng
ta có thể thu nhận được nhiều thông tin
từ đối tượng mà lại không cần tác động
nhiều đến đối tượng nghiên cứu.
2. Giới thiệu:
Nhận dạng vân tay là một bộ phận
của nhận dạng sinh học. Khoa học nhận
dạng vân tay cũng đã hình thành từ khá
lâu. Nhưng tới thời gian gần đây, cùng
với sự ra đời của máy tính nó mới đạt
được nhiều kết quả quan trọng và trở
thành một trong những phương pháp
sinh trắc có độ tin cậy nhất.
Luận văn này sẽ thực hiện nhận
dạng vân tay bằng ảnh số theo hướng
có thể triển khai trong dân sự. Có 3
phương pháp:
Phương pháp thứ nhất: sử dụng đặc
trưng tương quan của hai mẫu vân tay.
Phương pháp thứ hai: dựa trên cơ
sở phát hiện và sử dụng các điểm nút
đặc trưng (minutiae).
Phương pháp thứ ba: sử dụng các
đặc trưng về đường vân.
3. Trọng tâm của luận văn tập
trung vào hai phần:
Tạo vec-tơ đặc tính cho mục đích
phân loại kiểu vân tay và cho đối sánh
vân tay (feature extraction).
Sử dụng các điểm minutiea đã trích
chọn bước trước để đối sánh nhận dạng
vân tay (minutiae matching).
4. Luận văn trình bày theo cấu
trúc:
Chương I: Vân tay trong sinh trắc
học.
Chương II: Trích chọn đặc tính
vân tay và đối sánh vân tay.
Chương III: Xây dựng hệ thống
thử nghiệm. Ví dụ minh họa
PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG I: VÂN TAY
TRONG SINH TRẮC HỌC
Thực chất việc lấy dấu vân tay
dùng để làm gì? Việc lấy dấu vân tay
nhằm mục đích làm cơ sở dữ liệu.
Gồm 2 quá trình chính trong việc lấy
dấu vân tay như sau :
1. Xác nhận dấu vân tay ( fingerprint
verification )Tại bước này một người sẽ
cung cấp dấu vân tay cùng với chứng
minh thư nhằm tạo ra một cơ sở dữ liệu
tương ứng dấu vân tay và thẻ chứng
minh thư .
2. Nhận diện dấu vân tay (finger
identification ) Bước này sẽ không cần
dùng tới chứng minh thư nữa. Dấu vân
tay sẽ được đưa vào để đối chiếu với
database chứa các vân tay.
Chương trình xử lý thuật toán
trong luận văn thiết kế theo mô-đun và
có thể tận dụng cho các khâu khác cùng
hệ thống. Hệ thống thiết kế có tính mở.
Có khả năng thay thế các mô-đun thực
hiện thuật toán. Cơ sở dữ liệu ảnh có
thể bổ sung thêm dễ dàng.
1. Vai trò của nhận dạng vân tay
trong sinh trắc học
Công nghệ sinh trắc học : dùng
để nhận dạng Ai là Ai qua vân tay,
mống mắt, giọng nói, các đặc điểm trên
mặt, trên người Tất cả các đặc điểm
trên đều giúp chúng ta nhận ra Ai là Ai.
Tuy nhiên theo các nghiên cứu thì vân
tay là một đặc điểm nhận dạng có tính
chất ưu việt nhất và phổ biển nhất.
Nguyên lý hoạt động của Công
nghệ nhận dạng vân tay: Quá trình xử
lý dữ liệu sẽ được thiết bị chuyển sang
các dữ liệu số và ra thông báo rằng dấu
vân tay đó là hợp lệ hay không hợp lệ
để cho phép hệ thống thực hiện các
chức năng tiếp theo. Có hai phương
pháp để lấy dấu vân tay:
- Cách thứ nhất (cổ điển) là sao
chép lại hình dạng vân tay (như lăn tay,
hay chạm vào một vật gì đó) thông qua
máy quét ghi nhận và xử lý.
- Cách thứ hai được xem là "đọc"
dòng điện dưới ngón tay thông qua hệ
thống khuyếch đại xung điện, rồi
chuyển thành vân tay.
Ngày nay việc ứng dụng công nghệ
sinh trắc học về nhận dạng vân tay
được sử dụng ngày càng nhiều vì nó
đáp ứng yêu cầu bảo vệ dữ liệu, đảm
bảo an ninh an toàn với độ chính xác
cao.
Thuật toán so khớp vân tay:
Thuật toán gồm hai bước: giai
đoạn thứ nhất là thiết lập quần thể và
giai đoạn hai là sự tiến hóa dựa vào di
truyền. Thuật toán được trình bày tóm
tắt như sau:
1) Áp dụng toán tử so khớp cục bộ để
thiết lập quẩn thể ban đầu gồm P cá thể
được biểu diễn dạng vector các số thực.
2) Tính toán giá trị thích nghi dựa vào
phương trình (8) cho mỗi cá thể trong
quần thể ban đầu .
3) Lặp lại các bước cho đến khi gặp
điều kiện dừng.
4) Chọn P/2 cá thể có độ tích nghi cao
(bằng phương pháp đấu chọn kích
thước k [23], k=5 trong thực nghiệm)
trong quần thể làm cá thể bố mẹ .
5) Sản sinh ra thế hệ con sử dụng phép
lai ghép các cá thể bố mẹ này và sau đó
[...]... thống có khâu hợp nhất sau tổng hợp kết quả 2.4.3 Xây dựng hệ thống nhận dạng vân tay bằng ảnh số: Trên cơ sở các phân tích đã nêu, sau đây là đề xuất về sơ đồ khối hệ thống nhận dạng vân tay bằng ảnh số Hệ thống này có khả năng phân loại vân tay, tạo cơ sở dữ liệu và nhận dạng vân tay - Kiểu nhận dạng là identification, nghĩa là một mẫu cần nhận dạng (input) sẽ nhận kết quả bằng cách đối sánh với N mẫu... morphology 2.4 Sơ đồ khối thiết kế hệ thống nhận dạng vân tay 2.4.1 Các nguyên lý nhận dạng vân tay: Các nguyên lý nhận dạng vân tay thì liên quan chặt chẽ đến cách thức tìm ra sự tương đồng giữa ảnh vân tay đầu vào với một template trong cơ sở dữ liệu vân tay Ba phương pháp chính: - Minutiae-base matching - Correlation-base matching - Ridge feature-base matching 2.4.2 Hệ thống nhận dạng vân tay: Có hai hình... thức phân loại hệ thống nhận dạng vân tay: dựa trên kiến trúc của hệ thống và cách xử lý dữ liệu trong hệ thống a) Phân loại hệ thống theo kiến trúc: - Hệ thống có kiến trúc song song - Hệ thống có kiến trúc nối tiếp - Hệ thống có kiến trúc thứ bậc b) Phân loại hệ thống theo các xử lý dữ liêu: - Hệ thống có khâu hợp nhất sau trích chọn đặc tính - Hệ thống có khâu hợp nhất sau đối sánh - Hệ thống có khâu... lượng ảnh thu thập nên nhiều khi các chi tiết trên mẫu vân tay không biểu hiện hiện rõ ràng Tuy vậy trong thực tế cũng có nhiều mẫu vân tay thu thập trong điều kiện tốt nên có chất lượng cao CHƯƠNG II ĐẶC TÍNH VÂN TAY VÀ ĐỐI SÁNH VÂN TAY 2.1 Đại cương về ảnh số và xử lý ảnh trong Matlab Trong phần này sẽ trình bày tóm tắt về ảnh số và một số thuật toán xử lý ảnh số trong Matlab 2.2 Đại cương về ảnh số: ... Hình dạng tổng thể của vân tay trên các ngón tay của con người không thay đổi theo thời gian Ngay cả trường hợp bị chấn thưong nhẹ, dấu vân tay vẫn có khả năng khôi phục lại 1.3 Thể hiện các đặc tả của vân tay Căn cứ vào ảnh vân tay đầu vào chúng ta có thể lựa chọn được đặc tính cần trích chọn và dự kiến phương án nhận dạng 1.4 Khó khăn gặp phải khi nhận dạng vân tay Tùy vào điều kiện thu nhận ảnh dẫn... - Kiểu chế độ hoạt động của hệ thống hướng đến là online Nghĩa là hệ thống có thể hoạt động liên tục, có khả năng ghép với khâu thu thập số liệu sử các phương pháp thu nhận ảnh live-scan (bằng máy scan, sensor,…) và quan trọng hơn có thể vừa thu thập số liệu vừa có thể nhận dạng - Kiến trúc hệ thống thiết kế theo hướng xử lý dữ liệu nối tiếp 2.5 Tập mẫu ảnh vân tay Vân tay có thể lưu trữ theo hai cách:... khoanh vùng ảnh vân tay: Trong phần này sẽ trình bày các ước lượng định hướng vân tay cục bộ Ước lượng orientation image: Trường định hướng thể hiện bản chất tự nhiên của đường vân và các rãnh đường vân Trường định hướng cung cấp nhiều thông tin quan trong cho các bước xử lý tiếp theo Khoanh vùng ảnh vân tay: Khoanh vùng ảnh vân tay nhằm mục đích phân chia các vùng khác nhau trên ảnh vân tay Một ngưỡng... gồm: nhị phân hóa ảnh bằng thuật toán local threshold với ảnh đã được tăng cường kết hợp với kết quả khoanh vùng ảnh vân tay ở phần trên; sau đó với ảnh có các đường vân đã được làm mảnh đến độ rộng một pixel thì thực hiện tìm minutiae bằng thuật toán crossing number Nhị phân hóa và làm mảnh đường vân: Sau tăng cường ảnh bằng biến đổi Fourier rời rạc, đường vân tây đã nổi rõ hơn so với ảnh ban đầu Phát... 3.2 Các bước chạy phần mềm mô phỏng 3.3 Tổng kết và hướng phát triển Nhận dạng vân tay là một trong những lĩnh vực nghiên cứu chuyên sâu Các tài liệu, thuật toán, mô-đun chương trình rất hạn chế vì bản quyền tác giả Kết thúc luận văn, đã xây dựng được phần mềm mô phỏng các bước thực hiện nhận dạng trong hệ thống nhận dạng vân tay Các mô-đun chương trình cần thiết cũng đã được hoàn thành ... minutiae: Vân tay sau khi đã làm mảnh có thể bắt đầu tìm các minutiae Ước lượng khoảng cách đường vân: Vân tay trên ngón tay không giống nhau giữa mỗi người Ngay cả trường hợp ở một người, các đường vân cũng thể hiện sự khác biệt trên từng ngón tay 2.6.5 Hiệu chỉnh đường vân và lọc minutiae sai: Hiệu chỉnh đường vân và lọc minutiae sai cấp một: Giai đoạn này thực hiện hiệu chỉnh các vân tay và các . CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
CÁP TUẤN BIÊN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
NHẬN DẠNG VÂN TAY TỪ ẢNH SỐ
Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH
Mã số: :. nghiên cứu.
2. Giới thiệu:
Nhận dạng vân tay là một bộ phận
của nhận dạng sinh học. Khoa học nhận
dạng vân tay cũng đã hình thành từ khá
lâu. Nhưng tới
Ngày đăng: 17/02/2014, 09:45
Xem thêm: Thiết kế hệ thống nhận dạng vân tay từ ảnh số, Thiết kế hệ thống nhận dạng vân tay từ ảnh số