CC BY
7
Рисунок 3 — График экспоненциальной составляющей функции Габора
Рисунок 4 — График периодической составляющей функции Габора
Рисунок 5 — График функции Габора в одномерном пространстве
Глядя на эти рисунки можно заметить, что если ориентировать фильтр вдоль линий отпечатка, то в этом направлении он будет сглаживать за счет экспоненциальной составляющей, а в перпендикулярном дифференцировать и тоже сглаживать, так как поверхность фильтра таком направлении описывается одномерной функцией Габора:
Результат после разбивки фильтра на два этапа с автоматической бинаризацией можно видеть на рисунке 6.
Рисунок 6 — Результат работы модифицированного фильтра
В итоге при наличии информации об информативной области, плотности и направлениях был разработан модифицированный фильтр Габора, который разбивает на два этапа оригинальный фильтр: сглаживание и дифференцирование. Анализируя при этом не область, а только линии, сонаправленые с линиями узора в случае сглаживания, и перпендикулярные в случае дифференцирования по поверхностям совпадающим с фильтром Габора, что в итоге значительно уменьшило количество необходимых вычислений, но незначительно отразилось на качестве получаемого результата.
Список литературы
1. Davide Maltoni, Dario Maio, Anil K. Jain, Salil Prabhakar. Handbook of Fingerprint Recognition. Second Edition. Springer-Verlag London Limited 2009 — 506с.
2. ЯндексМаркет. Мобильные телефоны со сканером отпечатка пальца. [Электронный ресурс]. URL: https://market.yandex.ru/. (дата обращения 27.06.2017).
3. Precise BioMatch. Технология биометрической аутентификации. [Электронный ресурс]. URL: www.morepc.ru. (дата обращения 27.06.2017).
4. BioMedSearch. Sex determination from fingerprint ridge density [Электронный ресурс]. URL: http://www.biomedsearch.com/article/Sex-determination-fro m-f ingerprint-ridge/187844335.html (дата обращения 26.06.2017).
5. Википедия. Дактилоскопия [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Дактилоскопия. (дата обращения 5.02.2017).
6. Wikipedia. Gabor filter. [Электронный ресурс]. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Gabor filter. (дата обращения 27.06.2017).
Обзор подходов к подсчёту плотности линий дактилоскопического узора
Агафонов Андрей Валерьевич Рожина Дарья Сергеевна
Студенты ЮУрГУ, Россия, г. Челябинск E-mail: Twayn@ya.ru
Научный руководитель: Гудков Владимир Юльевич
д.ф-м.н., профессор, кафедра ЭВМ, ЮУрГУ, Россия, г. Челябинск
Технология распознавания отпечатков пальцев играет важную роль в биометрическом распознавании, ее применяют в судебной экспертизе, контроле входа и выхода для проверки и идентификации личности. Исследования в данной области ведутся уже более 100 лет.
В данной статье проведем обзор методов одного из основополагающих параметров идентификации — частоты линий отпечатка пальца. Сейчас в этой области часто проводят исследования. В основном они касаются определения половой принадлежности человека, где за основу и берется информация о частоте линий. Таким образом, данный параметр может стать одним из признаков полового диморфизма. Подобные исследования имеют основную ценность в области криминалистики: сокращение числа подозреваемых путем определения пола по отпечатку пальца, ведь данный параметр считается различным у мужчин и женщин, а также изменяется с возрастом человека.
В журнале «Journal of forensic and legal medicine» можно найти множество статей, где описываются исследования по определению гендерной принадлежности людей в зависимости от происхождения человека: где родился и, где живет. Таким образом, на этот показатель, как утверждают авторы, влияют генетические и экологические факторы. Такого рода исследования проводились в Аргентине, Испании, [1] Таиланде, Филиппинах, Египте, Индии, Малайзии. В Испании для установления гендерной закономерности по числу линий проводят исследования, основываясь на методе Acree, но увеличивая количество исследуемых областей до трех, размерностью 5*5 мм. Две из них выбираются на дистальной области отпечатка пальца, а третья — на проксимальной. Также учитывается и вид рисунка, в соответствии с которым будут располагаться нужные области. В каждом квадрате проводится диагональ и, подсчитывается количество ее пересечений с гребнями отпечатка пальца. На рисунке 1 демонстрируется расположение исследуемых областей на отпечатке пальца с видом рисунка петля. Здесь рассматривается ручной метод и, как следствие, для получения результата и его анализа требуется значительное время.
В публикации «Gender Determination using Fingertip Features» [2] частота линий также рассматривается, как параметр гендерной принадлежности. Авторы заметили, что способы, которыми другие измеряли плотность линий имеют ряд недостатков.
Во-первых, традиционно работают с чернильными отпечатками на бумаге. Однако в таком случае изображение получается чувствительным к факторам среды и состоянию кожи. В данной статье для решения этой проблемы изображение отпечатка получается с помощью цифровой камеры.
