Идентификация по отпечатку пальца - это метод идентификации, основанный на различных рисунках человеческих пальцев, которые уникальны для каждого человека. Это самый популярный способ получить данные о любом человеке, а также самый простой и удобный способ его идентификации. Преимущество метода идентификации по отпечатку пальца состоит в том, что рисунок отпечатка пальца остается неизменным для человека на протяжении всей его жизни, что делает его безошибочным методом идентификации человека. Изучение идентификации отпечатков пальцев - это дактилоскопия.
Определение отпечатков пальцев:
Поверхность кожи любого пальца человека представляет собой узор из темных линий гребней и белых линий или впадин между ними. Структура гребней изменяется в точках, известных как мелкие детали, и может быть раздвоенной или короткой длины, либо два гребня могут заканчиваться в одной точке. Эти детали или узоры уникальны в каждом человеке. Расположение этих гребней, их особенности, сложные детали гребней и их последовательность - вот что определяет информацию для идентификации отпечатков пальцев.
Ниже приведены различные рисунки гребней:
Шаблон отпечатка пальца
Рисунки пальцев можно разделить на 3 группы, как показано ниже.
- Арки : Гряды входят и выходят с одной стороны
Обычная арка
- Петли : Гребни входят с одной стороны и выходят с другой стороны
- Мутовки: Он состоит из кругов или смеси типов узоров.
Получение отпечатков пальцев:
Есть два способа получить скрытые отпечатки пальцев или отпечатки пальцев.
- Химическими методами: Распыление на поверхность черного порошка может выявить отпечатки пальцев, которые затем можно удалить с помощью прозрачной ленты. Можно использовать различные химические вещества, такие как цианоакрилат (который может оставлять отпечатки пальцев на различных объектах), нингидрин (который связывается с аминокислотами, присутствующими в отпечатках пальцев, давая синий или фиолетовый цвет). Кроме того, магнитный порошок можно использовать для обнаружения отпечатков пальцев и работы на блестящих поверхностях, пластиковых пакетах или контейнерах.
- Используя метод автоматической идентификации: Изображения отпечатков пальцев можно получить с помощью различных датчиков. Примерами являются емкостные датчики, которые получают значение пикселя на основе емкости характеристик отпечатка пальца, поскольку каждый символ, например гребень пальца, имеет разную емкость, оптические датчики, которые используют призмы для обнаружения изменения коэффициента отражения света по каждой характеристике, и тепловые сканеры, которые измеряют разницу. температуры с течением времени для создания цифрового изображения.
Процесс идентификации по отпечатку пальца:
В основном технология цифрового изображения используется для получения, хранения и анализа данных отпечатков пальцев.
- Получение изображений: Как объяснялось выше, для получения цифровых изображений отпечатков пальцев можно использовать разные датчики. Сканер отпечатков пальцев состоит из оптического сканера или емкостного сканера. Оптический сканер состоит из устройства с зарядовой связью, которое состоит из светочувствительных диодов, которые выдают электрические сигналы при удалении. Крошечные точки, представляющие свет, который попадает в точку, записываются как пиксели и массив пикселей из изображения. Когда мы кладем палец на стеклянную пластину или наблюдаем за поверхностью, камера делает снимок, освещая выступы пальца.
Левое изображение, приведенное ниже, показывает всю структуру получения отпечатков пальцев с помощью оптического сканера, а правое изображение является примером системы в реальном времени.
Хранение изображений : Полученное изображение затем обрабатывается с использованием методов цифровой обработки изображений, как описано ниже:
- Сегментация изображений : Полученное изображение, как правило, содержит нежелательные элементы наряду с соответствующими функциями. Чтобы удалить это, выполняется пороговая обработка, основанная на дисперсии каждого пикселя изображения. Пиксели, имеющие интенсивность (значение уровня серого) больше порогового значения, считаются, тогда как пиксели, имеющие интенсивность меньше порогового значения, исключаются.
- Нормализация изображения: Каждый пиксель изображения имеет различную среднюю дисперсию. Следовательно, чтобы получить однородный узор, выполняется нормализация, так что пиксели изображения находятся в желаемом диапазоне значений серого.
- Ориентация изображения: Он определяет формирование изображения на основе ориентации гребня в каждой точке. Это делается путем вычисления градиента каждого пикселя в направлениях x и y, а затем вычисления ориентации путем определения среднего значения вектора, ортогонального градиенту.
- Построение частотного изображения: Это делается для определения локальной повторяемости (встречаемости) гребней. Это делается путем проецирования значений серого для каждого пикселя вместе с направлением, перпендикулярным ориентации гребня, а затем вычисления количества пикселей между последовательными минимумами в форме волны, которые соответствуют гребням. Другой способ - использовать технику преобразования Фурье.
- Фильтрация изображений: Это сделано для удаления нежелательного шума. Это делается либо с использованием фильтра Габора, либо фильтра Баттерворта. Основной способ - свертка изображения с помощью фильтра.
- Бинаризация изображения: Затем отфильтрованное изображение преобразуется в двоичное изображение с использованием метода пороговой обработки для улучшения контрастности. Он основан на глобальном пороговом использовании, то есть значение пикселя, превышающее порог, устанавливается на 1, а значение пикселя меньше, чем, устанавливается на 0.
- Прореживание изображения: Это делается для удаления пикселей переднего плана, пока они не станут шириной в один пиксель. Сохраняет связность гребней.
Анализ изображений : Он включает в себя извлечение мелких деталей из обработанного изображения и последующее сравнение их с уже сохраненными шаблонами изображений в базе данных. Извлечение мелких деталей выполняется путем вычисления числа пересечений или половины суммы разностей между парами пикселей в восьми соединенных окрестностях (восемь соединенных означает пиксель, окруженный восемью пикселями). Перекрестный номер дает уникальную идентификацию для каждой характеристики отпечатка пальца.
Полученное изображение вместе с извлеченными деталями затем сравнивается с существующими деталями в базах данных, которые могут быть записями отпечатков пальцев или ладоней, для сопоставления, и, если изображения или детали совпадают, личность идентифицируется. В система обеспечивает список наиболее подходящих изображений отпечатков пальцев из базы данных печати, и результаты проверяются, чтобы определить, произведена ли идентификация.
Преимущества идентификации по отпечатку пальца:
- Это очень точно
- Он уникален и никогда не может быть одинаковым для двух человек.
- Это самый экономичный метод.
- Это легко использовать
- Использование небольшого места для хранения
Приложения идентификации отпечатков пальцев:
- Выявить преступников на месте преступления. Это было одной из основных причин разработки этой технологии ФБР в США.
- Чтобы идентифицировать членов организации. Это помогает повышает безопасность таким образом, что только аутентифицированные лица могут войти в охраняемую зону, а не другие члены.
- В продуктовых магазинах для автоматического распознавания и выставления счетов с кредитной или дебетовой карты зарегистрированного пользователя.
Фотографии предоставлены:
- FingerPrint Pattern - пользователем Изумруд
- Plain Arch - пользователем Хребет и борозды
- Tented Arch - пользователем гребень и борозды
- Ulnar и Radial Loop - автор гребень и борозды
- Whorls - пользователем гребень и борозды
- Оптическое распознавание отпечатков пальцев idteck
- Сканер идентификации по отпечатку пальца от Викимедиа
Итак, это краткое представление об идентификации по отпечатку пальца. Любые дополнительные данные, такие как сведения о методах обработки или об электрических и электронные проекты приветствуются для обсуждения…
