Download miễn phí Khóa luận Nghiên cứu và phát triển ứng dụng nhận dạng vân tay
MỤC LỤC
Chương 1: GIỚI THIỆU 7
1.1.Sự cần thiết của nhận dạng bằng ảnh sinh trắc 7
1.2.Lịch sử của vân tay: 7
1.3.Các hệ thống xác thực 9
1.4.So sánh các đặc trưng sinh trắc 10
1.5.Các loại lỗi của hệ thống sinh trắc: 11
1.5.1.Các lỗi của hệ thống kiểm tra: 12
1.5.2.Các loại lỗi của hệ thống nhận dạng: 16
Chương 2. PHÂN TÍCH VÀ BIỂU DIỄN VÂN TAY 18
2.1.Phân tích cấu trúc vân tay: 18
2.2.Biểu diễn hình ảnh vân tay. 19
2.3.Ước lượng hướng vân cục bộ 19
2.4.Ước lượng tần suất vân cục bộ 21
2.5.Tăng cường ảnh: 23
2.6. Phát hiện chi tiết 29
2.7.Lọc chi tiết 32
CHƯƠNG 3:ĐỐI SÁNH VÂN TAY 34
3.1 Đặt vấn đề 34
3.2. Các kĩ thuật dựa độ tương quan 37
3.3. Các phương pháp dựa chi tiết 41
3.4 Các kĩ thuật đối sánh dựa đặc trưng vân 46
3.5 So sánh hiệu năng của các thuật toán đối sánh. 47
Chương 4: CÁC THUẬT TOÁN VÀ THỰC NGHIỆM 49
4.1 Giới thiệu 49
4.2 Các thuật toán được sử dụng. 49
4.2.1 Thuật toán tính hướng vân tay cục bộ. 49
4.2.1.1 Phương pháp. 49
4.2.1.2 Kết quả thực thi. 50
4.2.2 Thuật toán chuẩn hóa ảnh. 50
4.2.2.1 Phương pháp. 50
4.2.2.2 Kết quả thực thi 51
4.2.3 Thuật toán tăng cường ảnh 51
4.2.3.1 Phương pháp 51
4.2.3.2 Kết quả thực thi. 52
4.2.4 Thuật toán tách ngưỡng tự động. 53
4.2.4.1 Phương pháp 53
4.2.4.2 Thực nghiêm phương pháp tác ngưỡng theo cơ chế tìm ngưỡng tự động. 53
4.2.5 Thuật toán tìm xương. 54
4.2.5.1 Phương pháp. 54
4.2.5.2.Kết quả thực thi 57
4.2.6 Tìm kiếm chi tiết. 57
4.2.6.1 Phương pháp. 57
4.2.6.1 Kết quả thực thi: 58
4.2.7 Thuật toán Hough 58
4.2.7.1 Phương pháp. 59
4.2.7.2 Kết quả thực thi. 59
4.2.8 Thuật toán đối sánh vân tay 60
4.2.8.1 Phương pháp. 60
4.2.8.2 Kết quả thực thi. 61
KẾT LUẬN: 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO .64
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1.Sự cần thiết của nhận dạng bằng ảnh sinh trắc
Nhận dạng sinh trắc đề cập đến việc sử dụng các đặc tính hành vi và thể chất ( ví dụ: vân tay, gương mặt, chữ kí…) có tính chất khác biệt để nhận dạng một người một cách tự động.
Trong các tổ chức, cơ sở hành chính, khoa học…luôn có nhu cầu kiểm tra và trả lời các câu hỏi: “một người có được quyền vào và sử dụng các thiết bị hay không”, “một cá nhân có quyền truy cập thông tin mật”…
Người ta nhận thấy các đặc trưng sinh trắc không thể dễ dàng bị thay thế, chia sẻ hay giả mạo.., chúng được xem là đáng tin cậy hơn trong nhận dạng một người so với các phương pháp dựa vào thẻ bài truyền thống ( ví dụ dùng chìa khóa…), phương pháp dựa vào trí thức ( ví dụ dùng mật khẩu ).
Nhận dạng sinh trắc ngày càng cung cấp mức độ an toàn cao hơn, tính hiệu quả cao hơn, và càng thuận tiện cho người dùng. Vì vậy, các hệ thống sinh trắc đang được triển khai và thử nghiệm ngày càng nhiều trong các khu vực quản lý thuộc chính phủ ( chứng minh thư, bằng lái xe…), khu vực dân sinh( thẻ thông minh, đăng nhập mạng máy tính, …).
Nhiều công nghệ sinh trắc đã và đang được phát triển, một số chúng đang được sử dụng trong các ứng dụng thực tế. Các đặc trưng sinh trắc thường được sử dụng là vân tay, gương mặt, mống mắt, tiếng nói. Mỗi đặc trưng sinh trắc có điểm mạnh và điểm yếu riêng, nên việc sử dụng đặc trưng sinh trắc cụ thể là tùy thuộc vào yêu cầu của mỗi ứng dụng nhất định.Các đặc trưng sinh trắc có thể được so sánh dựa vào các yếu tố sau: tính phổ biến, tính phân biệt, tính ổn định, tính thu thập, hiệu quả, tính chấp nhận. Vân tay-được biết tới với tính phân biệt ( tính chất cá nhân ) và ổn định theo thời gian là đặc trưng sinh trắc được sử dụng rộng rãi nhất.
1.2.Lịch sử của vân tay:
Trên các mẫu khảo cổ học và các mẫu vật lịch sử, người ta đã tìm thấy nhiều mẫu vân tay. Điều này cung cấp bằng chứng rõ ràng là người xưa đã nhận ra tính cá nhân của vân tay, nhưng không xuất hiện bất kì cơ sở khoa học nào. Mãi đến thế kỉ 16 các kĩ thuật vân tay khoa học hiện đại mới xuất hiện và từ đó các lí thuyết và chương trình mô tả, nhận dạng vân tay mới phát triển mau chóng:
Hình 1.1: một số bằng chứng vân tay tìm được thời xưa
Năm 1964:Nehemiah Grew nhà sinh thái học thực vật xuất bản những trang sách đầu tiên các nghiên cứu có tính hệ thống của ông về vân tay
Năm 1788: Mayer đã mô tả chi tiết thông tin giải phẫu của vân tay để đặc tính hóa, nhận dạng các đặc tính vân tay
Năm 1809, Thomas Bewick bắt đầu sử dụng vân tay của mình như là biểu tượng đăng kí thương mại – đã tạo ra một cột mốc quan trọng trong nghiên cứu khoa học về nhận dạng vân tay.
Năm 1880: Henrry Fauld đã đưa ra giả thuyết khoa học khẳng định tính cá nhân của vân tay dựa vào các nhận thức kinh nghiệm
Năm 1888, Ngài Francis Galton giới thiệu các đặc trưng chi tiết phục vụ cho đối sánh vân tay
Đầu thế kỉ 20, cấu trúc của vân tay mới được mô tả một cách khá đầy đủ. Các nguyên lý sinh học của vân tay được tổng kết như sau:
a. Biểu bì vân có các đặc tính khác nhau trên các vân tay khác nhau
b. Cấu hình vân tay có sự thay đổi trên từng cá nhân, nhưng sự thay đổi nhỏ này vẫn cho phép phân loại một cách có hệ thống các vân tay.
c.Các chi tiết và cấu hình của mỗi đường vân là ổn định và không thay đổi
Nguyên lý a) là cơ sở cho nhận dạng vân tay, nguyên lý b) là cơ sở để tiến hành phân loại vân tay.
Cũng từ đầu thế kỉ 20, nhận dạng vân tay chính thức được chấp nhận như một phương pháp nhận dạng cá nhân có giá trị và trở thành chuẩn trong pháp luật. Ví dụ, năm 1924 FBI đã thiết lập một cơ sở dữ liệu có 810000 thẻ vân tay.
1.3.Các hệ thống xác thực.
Một hệ thống sinh trắc cơ bản là một hệ thống nhận dạng mẫu để nhận ra một người bằng cách quyết định tính xác thực của một đặc tính sinh học hay hành vi thuộc về người đó. Trong thiết kế một hệ thống sinh trắc, một vấn đề quan trọng đặt ra là xác định cách một người được nhận dạng. Một hệ thống sinh trắc có thể là một hệ thống kiểm tra hay một hệ thống nhận dạng.
• Hệ thống kiểm tra: là hệ thống xác thực một người bằng cách so sánh đặc tính sinh trắc của người này với mẫu sinh trắc của chính người đó đã được lưu trữ trước trong hệ thống.
• Hệ thống nhận dạng:là hệ thống xác thực một cá nhân bằng cách tìm kiếm và đối sánh đặc tính sinh trắc của người này với toàn bộ các mẫu sinh trắc được lưu giữ trong cơ sở dữ liệu.
Ngoài ra một hệ thống sinh trắc có thể được phân loại theo một số đặc tính của ứng dụng:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
Chương 1: GIỚI THIỆU 7
1.1.Sự cần thiết của nhận dạng bằng ảnh sinh trắc 7
1.2.Lịch sử của vân tay: 7
1.3.Các hệ thống xác thực 9
1.4.So sánh các đặc trưng sinh trắc 10
1.5.Các loại lỗi của hệ thống sinh trắc: 11
1.5.1.Các lỗi của hệ thống kiểm tra: 12
1.5.2.Các loại lỗi của hệ thống nhận dạng: 16
Chương 2. PHÂN TÍCH VÀ BIỂU DIỄN VÂN TAY 18
2.1.Phân tích cấu trúc vân tay: 18
2.2.Biểu diễn hình ảnh vân tay. 19
2.3.Ước lượng hướng vân cục bộ 19
2.4.Ước lượng tần suất vân cục bộ 21
2.5.Tăng cường ảnh: 23
2.6. Phát hiện chi tiết 29
2.7.Lọc chi tiết 32
CHƯƠNG 3:ĐỐI SÁNH VÂN TAY 34
3.1 Đặt vấn đề 34
3.2. Các kĩ thuật dựa độ tương quan 37
3.3. Các phương pháp dựa chi tiết 41
3.4 Các kĩ thuật đối sánh dựa đặc trưng vân 46
3.5 So sánh hiệu năng của các thuật toán đối sánh. 47
Chương 4: CÁC THUẬT TOÁN VÀ THỰC NGHIỆM 49
4.1 Giới thiệu 49
4.2 Các thuật toán được sử dụng. 49
4.2.1 Thuật toán tính hướng vân tay cục bộ. 49
4.2.1.1 Phương pháp. 49
4.2.1.2 Kết quả thực thi. 50
4.2.2 Thuật toán chuẩn hóa ảnh. 50
4.2.2.1 Phương pháp. 50
4.2.2.2 Kết quả thực thi 51
4.2.3 Thuật toán tăng cường ảnh 51
4.2.3.1 Phương pháp 51
4.2.3.2 Kết quả thực thi. 52
4.2.4 Thuật toán tách ngưỡng tự động. 53
4.2.4.1 Phương pháp 53
4.2.4.2 Thực nghiêm phương pháp tác ngưỡng theo cơ chế tìm ngưỡng tự động. 53
4.2.5 Thuật toán tìm xương. 54
4.2.5.1 Phương pháp. 54
4.2.5.2.Kết quả thực thi 57
4.2.6 Tìm kiếm chi tiết. 57
4.2.6.1 Phương pháp. 57
4.2.6.1 Kết quả thực thi: 58
4.2.7 Thuật toán Hough 58
4.2.7.1 Phương pháp. 59
4.2.7.2 Kết quả thực thi. 59
4.2.8 Thuật toán đối sánh vân tay 60
4.2.8.1 Phương pháp. 60
4.2.8.2 Kết quả thực thi. 61
KẾT LUẬN: 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO .64
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1.Sự cần thiết của nhận dạng bằng ảnh sinh trắc
Nhận dạng sinh trắc đề cập đến việc sử dụng các đặc tính hành vi và thể chất ( ví dụ: vân tay, gương mặt, chữ kí…) có tính chất khác biệt để nhận dạng một người một cách tự động.
Trong các tổ chức, cơ sở hành chính, khoa học…luôn có nhu cầu kiểm tra và trả lời các câu hỏi: “một người có được quyền vào và sử dụng các thiết bị hay không”, “một cá nhân có quyền truy cập thông tin mật”…
Người ta nhận thấy các đặc trưng sinh trắc không thể dễ dàng bị thay thế, chia sẻ hay giả mạo.., chúng được xem là đáng tin cậy hơn trong nhận dạng một người so với các phương pháp dựa vào thẻ bài truyền thống ( ví dụ dùng chìa khóa…), phương pháp dựa vào trí thức ( ví dụ dùng mật khẩu ).
Nhận dạng sinh trắc ngày càng cung cấp mức độ an toàn cao hơn, tính hiệu quả cao hơn, và càng thuận tiện cho người dùng. Vì vậy, các hệ thống sinh trắc đang được triển khai và thử nghiệm ngày càng nhiều trong các khu vực quản lý thuộc chính phủ ( chứng minh thư, bằng lái xe…), khu vực dân sinh( thẻ thông minh, đăng nhập mạng máy tính, …).
Nhiều công nghệ sinh trắc đã và đang được phát triển, một số chúng đang được sử dụng trong các ứng dụng thực tế. Các đặc trưng sinh trắc thường được sử dụng là vân tay, gương mặt, mống mắt, tiếng nói. Mỗi đặc trưng sinh trắc có điểm mạnh và điểm yếu riêng, nên việc sử dụng đặc trưng sinh trắc cụ thể là tùy thuộc vào yêu cầu của mỗi ứng dụng nhất định.Các đặc trưng sinh trắc có thể được so sánh dựa vào các yếu tố sau: tính phổ biến, tính phân biệt, tính ổn định, tính thu thập, hiệu quả, tính chấp nhận. Vân tay-được biết tới với tính phân biệt ( tính chất cá nhân ) và ổn định theo thời gian là đặc trưng sinh trắc được sử dụng rộng rãi nhất.
1.2.Lịch sử của vân tay:
Trên các mẫu khảo cổ học và các mẫu vật lịch sử, người ta đã tìm thấy nhiều mẫu vân tay. Điều này cung cấp bằng chứng rõ ràng là người xưa đã nhận ra tính cá nhân của vân tay, nhưng không xuất hiện bất kì cơ sở khoa học nào. Mãi đến thế kỉ 16 các kĩ thuật vân tay khoa học hiện đại mới xuất hiện và từ đó các lí thuyết và chương trình mô tả, nhận dạng vân tay mới phát triển mau chóng:
Hình 1.1: một số bằng chứng vân tay tìm được thời xưa
Năm 1964:Nehemiah Grew nhà sinh thái học thực vật xuất bản những trang sách đầu tiên các nghiên cứu có tính hệ thống của ông về vân tay
Năm 1788: Mayer đã mô tả chi tiết thông tin giải phẫu của vân tay để đặc tính hóa, nhận dạng các đặc tính vân tay
Năm 1809, Thomas Bewick bắt đầu sử dụng vân tay của mình như là biểu tượng đăng kí thương mại – đã tạo ra một cột mốc quan trọng trong nghiên cứu khoa học về nhận dạng vân tay.
Năm 1880: Henrry Fauld đã đưa ra giả thuyết khoa học khẳng định tính cá nhân của vân tay dựa vào các nhận thức kinh nghiệm
Năm 1888, Ngài Francis Galton giới thiệu các đặc trưng chi tiết phục vụ cho đối sánh vân tay
Đầu thế kỉ 20, cấu trúc của vân tay mới được mô tả một cách khá đầy đủ. Các nguyên lý sinh học của vân tay được tổng kết như sau:
a. Biểu bì vân có các đặc tính khác nhau trên các vân tay khác nhau
b. Cấu hình vân tay có sự thay đổi trên từng cá nhân, nhưng sự thay đổi nhỏ này vẫn cho phép phân loại một cách có hệ thống các vân tay.
c.Các chi tiết và cấu hình của mỗi đường vân là ổn định và không thay đổi
Nguyên lý a) là cơ sở cho nhận dạng vân tay, nguyên lý b) là cơ sở để tiến hành phân loại vân tay.
Cũng từ đầu thế kỉ 20, nhận dạng vân tay chính thức được chấp nhận như một phương pháp nhận dạng cá nhân có giá trị và trở thành chuẩn trong pháp luật. Ví dụ, năm 1924 FBI đã thiết lập một cơ sở dữ liệu có 810000 thẻ vân tay.
1.3.Các hệ thống xác thực.
Một hệ thống sinh trắc cơ bản là một hệ thống nhận dạng mẫu để nhận ra một người bằng cách quyết định tính xác thực của một đặc tính sinh học hay hành vi thuộc về người đó. Trong thiết kế một hệ thống sinh trắc, một vấn đề quan trọng đặt ra là xác định cách một người được nhận dạng. Một hệ thống sinh trắc có thể là một hệ thống kiểm tra hay một hệ thống nhận dạng.
• Hệ thống kiểm tra: là hệ thống xác thực một người bằng cách so sánh đặc tính sinh trắc của người này với mẫu sinh trắc của chính người đó đã được lưu trữ trước trong hệ thống.
• Hệ thống nhận dạng:là hệ thống xác thực một cá nhân bằng cách tìm kiếm và đối sánh đặc tính sinh trắc của người này với toàn bộ các mẫu sinh trắc được lưu giữ trong cơ sở dữ liệu.
Ngoài ra một hệ thống sinh trắc có thể được phân loại theo một số đặc tính của ứng dụng:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links