اثر انگشت قدیمی‌ترین کاربرد زیست‌سنجی در تایید هویت است که در اواخر قرن ۱۹ میلادی به صورت رسمی یکتا بودن آن برای هر فرد تایید، و در کاربردهای قضایی به عنوان یک روش تایید هویت معتبر شناخته شد. اثر انگشت انسان ترکیبی است از فرورفتگی‌ها و برآمدگی‌های موازی یکدیگر و پیچ در پیچ بر روی پوست نوک انگشت که برای هر فرد الگویی یکتا می‌سازد. طرحی که از کنار هم قرار گرفتن این خطوط در کنار یکدیگر ایجاد می‌شود، به صورت تصادفی شکل می‌گیرد و در حدود هفت ماهگی رشد جنین کامل شده و پس از آن تغییری نمی‌کند مگر این که به وسیله‌ی جراحت یا سوختگی از بین برود. این ویژگی‌ها اثر انگشت را به یک گزینه‌ی بسیار مناسب برای تشخیص هویت بدل کرده است.
پایگاه دانش: بیومتریک
|
مبانی سامانه‌های شناسایی اثرانگشت
ارسال شده توسط سپید سیستم
|
|
|
نمونه اثر انگشت عملیات اصلی که در سیستم‌های تشخیص اثر انگشت و همه سیستم‌های زیست‌سنجی دیگر صورت می‌گیرد، را می‌توان در دو بخش ثبت‌نام (Enrollment) و تطبیق/مقایسه (Matching) قرار داد. هر فرد که از سیستم استفاده می‌کند ابتدا نیاز است که در آن سیستم ثبت‌نام کند. برای این کار، مشخصات زیستی فرد با استفاده از حسگر دریافت می‌کند و با استخراج ویژگی‌های مورد نیاز از آن، الگویی برای آن فرد تولید کرده و در پایگاه داده ذخیره می‌کند. مراحل عملیات ثبت‌نام در سیستم‌های زیست‌سنجی در مرحله‌ی شناسایی (تطبیق/مقایسه)، سیستم با دریافت مشخصات زیستی جدید از حسگر، ویژگی‌های مورد نیاز آن را استخراج می‌کند و با تشکیل الگوی مربوط به آن، الگو را با یک یا چند الگو ذخیره شده در پایگاه داده مقایسه می‌کند و در نهایت پاسخ مورد نظر را به عنوان خروجی بازمی‌گرداند. روش‌های دریافت اثر انگشت یک اثر انگشت را می‌توان بر اساس طریقه‌ی دریافت آن به دو دسته‌ی برون‌خط (آفلاین) و برخط (آنلاین) تقسیم کرد. دریافت آفلاین اثر انگشت معمولا به این صورت اتفاق می‌افتد که نوک انگشت به جوهر آغشته شده و به آرامی روی کاغذ فشار داده می‌شود. سپس نقش اثر انگشت از روی کاغذ به وسیله‌ی اسکنرهای معمول کاغذ اسکن شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. حالت آفلاین هنوز هم در محیط‌های قضایی کاربرد پیدا می‌کند. در مقابل دریافت به صورت آنلاین -که امروزه کاربرد بسیاری پیدا کرده- اثرانگشت به وسیله‌ی قرار دادن نوک انگشت بر روی سطح حسگر دریافت می‌شود. نوع خاصی از اثرانگشت که در کاربردهای قضایی اهمیت بسیار زیادی دارد، اثرانگشت نهان (Latent) گفته می‌شود که آن را از صحنه‌ی جرم بدست می‌آورند. طبیعت پوست انسان به گونه‌ای است که همواره مقداری روغن در سطح آن وجود دارد و این موضوع باعث به جای ماندن اثرانگشت در سطوحی که انگشت با آن تماس داشته می‌شود. این اثرانگشت‌ها را با استفاده از مواد شیمیایی خاصی می‌توان ظاهر و ثبت کرد. اثر انگشت یک نمایش از شکلی است که نوک انگشت در تماس با یک سطح نرم ایجاد می‌کند. مهم‌ترین ویژگی ساختاری اثر انگشت، الگوی درهم‌تنیده‌‌ی خطوطی است که از برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌های روی انگشت به وجود می‌آید. در یک تصویر اثر انگشت، برآمدگی‌های اثر انگشت تیره و فرورفتگی‌های آن به صورت روشن دیده می‌شوند. در هنگامی که اثر انگشت را در سطح کلی بررسی می‌کنیم، شکل کلی الگوهای فرورفتگی‌ها و برآمدگی‌ها را در کنار یکدیگر مورد توجه قرار می‌دهیم. در برخی از این محدوده‌ها انحناها و شکل قطع شدن خطوط الگویی مشخص ایجاد می‌کنند که آن‌ها را با عنوان محدوده‌های تکین (Singular) می‌شناسیم. محدوده‌های تکین را می‌توان در سه دسته‌ی کلی پیچ (Loop)، دلتا (Delta) و حلقه (Whorl) قرار داد . بسیاری از الگوریتم‌های تطبیق اثر انگشت، ابتدا تصاویر اثر انگشت را با استفاده از نقطه‌ی مرکزی اثر انگشت تراز می‌کنند. نقطه‌ی مرکزی اثر انگشت مرکز بالاترین محدوده‌ی تکین از نوع پیچ یا حلقه در تصویر می‌باشد. برای اثر انگشت‌هایی که هیچ محدوده‌ی تکین از نوع پیچ یا حلقه ندارند، مانند دسته‌ی قوس (Arch) پیدا کردن نقطه‌ی مرکزی کار دشواری است و معمولا نقطه‌ای در نظر گرفته می‌شود که خطوط اثر انگشت دارای بیشترین انحنا هستند. متاسفانه برای همه‌ی اثر انگشت‌ها نمی‌توان یک نقطه‌ی مرکزی یکتا مشخص کرد. محدوده‌های تکین معمولا برای دسته‌بندی اثر انگشت‌ها به کار می‌روند. دسته‌بندی اثر انگشت باید به گونه‌ای صورت بگیرد که هر اثر انگشت تنها به یکی از دسته‌ها تعلق داشته باشد. این عمل معمولا برای ساده‌سازی جستجو در پایگاه‌های داده انجام می‌شود. در سطح محلی ویژگی بسیار مهمی که از اثز انگشت استخراج می‌شود، منیوشا (Minutia) نام دارد. این ویژگی در محل‌هایی که عدم پیوستگی در خطوط الگوی اثر انگشت دیده می‌شود، اتفاق می‌افتد. به عنوان مثال در یک خط در یک الگوی اثر انگشت می‌تواند ناگهان قطع شود (خاتمه یا Termination) و یا به دو خط تقسیم شود (شاخه یا Bifurcation). با این که می‌توان تقسیم‌بندی‌های دقیق‌تری نیز برای منیوشاها در نظر گرفت، اما مدل مختصات منیوشا که توسط FBI ارائه شده است، تنها دو نوع «خاتمه» و «شاخه» را در نظر گرفته است. بدین ترتیب که در آن هر منیوشا توسط نوع آن، مختصات آن (مقادیر x و y) و همچنین زاویه‌ای جهت خطوط و خط افقی می‌سازند نمایش داده می‌شود. تطبیق دو اثرانگشت در تطبیق اثر انگشت هدف این است که با دریافت دو نمونه اثر انگشت مشخص کند که آیا این دو متعلق به یک انگشت هستند یا خیر. پاسخی که این مرحله دریافت می‌کنیم پاسخ قطعی و دقیق نیست؛ تنها بیان‌گر احتمال تعلق داشتن این دو اثر انگشت به یک انگشت است. طراحی الگوریتمی که دو اثر انگشت با شباهت بسیار بالا را تطابق دهد کار دشواری نیست، اما چالش اصلی تطابق اثر انگشت‌ها زمانی است که نمونه‌ها تحت تاثیر یک یا چند مورد از موارد زیر باشند:
بنابراین یک الگوریتم تطابق خوب باید بتواند تا حد ممکن در برابر این تغییرات مقاوم باشد. الگوریتم‌های تطبیق اثر انگشت را می‌توان در سه دسته‌ی زیر قرار داد:
در ادامه‌ی این بخش الگوی اثر انگشت دریافتی به هنگام ثبت‌نام با T نمایش داده می‌شود و الگوی اثر انگشت دریافتی جدید که تطابق آن با T بررسی می‌شود را I می‌نامیم. در حالتی که هیچ استخراج الگویی انجام نشده باشد نیز فرض می‌شود که تصویر اثر انگشت به صورت خاکستری در دسترس است. | |
 (1 رای) |
دیدگاه (0)