基於模糊影像及類神經網路的指紋辨識系統

 

簡介

由於人類專家可以很輕易地辨別指紋圖案,因此,我們應用類似人類思考的方法來辨識指紋。

首先,我們將傳統的一維模糊理論拓展到二維模糊影像,接著利用倒傳遞類神經網路(BPNN)學習指紋圖案。

由實驗結果得知這個方法是可靠且快速的。

 

實驗結果

指紋樣本來自於NIST4,共500筆,其格式為256灰階,512x512, 500 dpi。

A. 拒真率, FRR

最重要的生物特徵辨識指標之一即為拒真率。拒真率的定義是使用者本人被系統拒絕的機率,其值越低越好。在這個程式中,拒真率為0%,也就是說使用者本人絕對不會被系統拒絕,這是因為每個使用者都有個人專用的類神經網路作辨識之故。


B. 認假率, FAR

認假率是指系統接受非使用者本人的機率,其值越低越好。在這個程式中,認假率為0.03%,也就是說在1萬個入侵者中,有3個人會被系統誤判而通過。若是剔除測試樣本中特徵點過少的不良影像,其值可以更低。


C. 指紋建檔時間

程式本身是用Borland C++ Builder 6.0開發的,測試平台為Pentium 4 (3G, 512MB DDRRAM),平均指紋資料建檔時間少於5秒。


D. 比對速度

本系統實做了高速且精確的 1:N 指紋比對演算法,每筆資料平均比對時間少於0.05秒,若再針對程式進行最佳化,可再降低比對時間。


E. 容錯性

可以容忍20%的錯誤特徵,其認假率依然保持 0 %。

 

資料庫建立使用Database builder

萃取指紋特徵,產生模糊影像,訓練類神經網路,然後將類神經網路存在磁碟中。

工作流程

1. 開啟指紋影像。

2. 尋找分岔點。

3. 顯示模糊影像。

4. 輸入使用者代號。這邊我們輸入"LeftLoop"。

5. 選擇資料庫的資料夾。

6. 訓練並儲存類神經網路。

 

檢查使用者用 User checker

查核(Verify )和鑑定(identify)使用者指紋。

工作流程

1. 開啟指紋影像。

2. 尋找分岔點。

3. 顯示模糊影像。

4. 選擇資料庫資料夾。

5. 1對1認證: 輸入不在資料庫中的錯誤使用者代號"NewUser"。程式會顯示這是錯誤的使用者代號。

6. 1對1認證: 輸入資料庫中的其他使用者代號"RightLoop"。程式會顯示拒絕使用者進入,因為相似度偏低,只有2%。

7. 1對1認證: 輸入資料庫中的原本使用者代號"LeftLoop"。程式會顯示接受使用者進入,因為相似度高達96%。

8. 1對多認證: 程式會顯示這是"LeftLoop"的指紋,因為其相似度最高,達到96%。

 

 

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