Презентация на тему: 1 Основные биометрические параметры

1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1 Основные биометрические параметры
1/43
Средняя оценка: 4.5/5 (всего оценок: 91)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1266 Кб)
1

Первый слайд презентации

1 Основные биометрические параметры

Изображение слайда
2

Слайд 2

Отпечатки пальцев рук Лицо Голос (распознавание говорящего) Геометрия руки Радужная оболочка глаза Подпись Наиболее часто используемые биометрические параметры

Изображение слайда
3

Слайд 3

3 Первая научная работа (1823г.) о папиллярных узорах принадлежит профессору Бреславльского университета Пуркинье. Он описал узоры, которые используются и до сих пор. Врач Генри Фолдс представил (1824г.) чернильный отпечаток пальца как средство идентификации человека. Английский антрополог Френсис Гальтон в опубликовал книгу (1892 г.), где обратил внимание на уникальность отпечатков. Он же создал первую систему классификации признаков. В начале XX века сэром Эдвардом Генри была разработана оригинальная система распознавания отпечатков пальцев, основанная на 10 отпечатках, известная под названием «система Генри». Отпечаток делится на несколько паттернов, таких, как «дуга», «завиток» и т. д. Все 10 пальцев классифицировались таким образом, чтобы можно было узнать направление основного вектора формы. Распознавание отпечатков пальцев

Изображение слайда
4

Слайд 4

В начале 1960-х годов начали развиваться автоматических систем идентификации по отпечаткам пальцев (АСИОП). В 1980-х годах появление дешевых технологий сканирования документов сделали возможным использование метода сравнения отпечатков пальцев в повседневной жизни. В основе метода идентификации личности по отпечаткам пальцев лежит факт их уникальности. Отпечатки, принадлежащие разным людям, не могут быть идентичными. Судебная экспертиза основывается на предположении, что нет двух людей, имеющих идентичные бороздки на руках. Это означает, что не существует двух отпечатков разных пальцев, которые эксперты не могли бы отличить друг от друга.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Информационные признаки отпечатков пальцев На каждом отпечатке пальца можно определить два типа признаков - глобальные и локальные. Глобальные признаки - те, которые можно увидеть невооружённым глазом. Локальные признаки (минуции) - уникальные для каждого отпечатка признаки, определяющие пункты изменения структуры папиллярных линий (окончание, раздвоение, разрыв и т.д.), ориентацию папиллярных линий и координаты в этих пунктах.

Изображение слайда
6

Слайд 6

6 Глобальные признаки Папиллярный узор. Область образа - выделенный фрагмент отпечатка, в котором локализованы все признаки. Ядро - пункт, локализованный в середине отпечатка или некоторой выделенной области. Пункт "дельта" - начальная точка. Место, в котором происходит разделение или соединение бороздок папиллярных линий, либо очень короткая бороздка (может доходить до точки). Тип линии - две наибольшие линии, которые начинаются как параллельные, а затем расходятся и огибают всю область образа. Счётчик линий - число линий на области образа, либо между ядром и пунктом "дельта".

Изображение слайда
7

Слайд 7

дуговой петлевой завитковый Типы папиллярных узоров

Изображение слайда
8

Слайд 8

8 Типы папиллярных узоров 1–4 – узоры типа «петля» (левая, правая, центральная, двойная), 5 и 6 – узоры типа «дельта» или «дуга» (простая и острая), 7 и 8 – узоры типа «спираль» (центральная и смешанная)

Изображение слайда
9

Слайд 9

Локальные признаки На данном отпечатке пальца отмечены следующие признаки: две линии - "тип линии"; то, что между ними - может выступать в качестве области образа, но обычно берётся вся площадь отпечатка; красная окружность слева - пункт "дельта"; красная окружность ниже - ядро; жёлтые окружности показывают некоторые минуции. Папиллярный узор - левая петля. Отпечатки пальцев разных людей могут иметь одинаковые глобальные признаки, но совершенно невозможно наличие одинаковых микроузоров минуций. Поэтому глобальные признаки используют для разделения базы данных на классы и на этапе аутентификации. На втором этапе распознавания используют уже локальные признаки.

Изображение слайда
10

Слайд 10

Детали папиллярных узоров: а — конец бороздки b — раздвоение с — отдельная бороздка d — неопределенная деталь: конец бороздки/раздвоение 1 - фрагмент папиллярной линии, 2 - начало папиллярной линии, 3 - глазок, 4 - бифуркация-разветвление, 5 - крючок, 6 - мостик, 7 - островок, 8 - точка, 9 - окончание папиллярной линии, 10 - бифуркация-слияние, 11 - включения

Изображение слайда
11

Слайд 11

11 Стандарты на отпечатки пальцев Сейчас в основном используются стандарты ANSI и ФБР США. В них определены следующие требования к образу отпечатка: каждый образ представляется в формате несжатого TIF; образ должен иметь разрешение не ниже 500 dpi; образ должен быть полутоновым с 256 уровнями яркости; максимальный угол поворота отпечатка от вертикали не более 15 градусов; основные типы минуций - окончание и раздвоение.

Изображение слайда
12

Слайд 12

12 Метод сопоставления отпечатков пальцев, основанный на корреляции Полученный со сканера отпечаток пальца накладывается на каждый эталон из базы данных поочередно, после чего прямо по пикселям изображений осуществляется просчет различий между ними. Человек каждый раз прикладывает палец под разными углами и не точно в одно и то же место рабочей области сканера. А это значит, что процесс сравнения отпечатка его пальца с эталонами должен включать в себя множество итераций, на каждой из которых изображение, поворачивается под небольшим углом или чуть-чуть смещается. Таким образом, подсчитывается корреляция (по уровню интенсивности) между соответствующими пикселями, вычисленная для различных выравниваний изображений друг относительно друга (например, путем различных смещений и вращений) и по соответствующему коэффициенту принимается решение об идентичности отпечатков.

Изображение слайда
13

Слайд 13

13 Принципы сравнения отпечатков по локальным признакам ( минуциям ) Улучшение качества исходного изображения отпечатка. Увеличивается резкость границ папиллярных линий. Вычисление поля ориентации папиллярных линий отпечатка. Изображение разбивается на квадратные блоки, со стороной больше 4 пикселей и по градиентам яркости вычисляется угол t ориентации линий для фрагмента отпечатка.

Изображение слайда
14

Слайд 14

14 Бинаризация изображения отпечатка. Приведение к чёрно-белому изображению (1 бит) пороговой обработкой. Утончение линий изображения отпечатка. Утончение производится до тех пор, пока линии не будут шириной 1 пиксель.

Изображение слайда
15

Слайд 15

15 5. Выделение минуций. Изображение разбивается на блоки 9х9 пикселей. После этого подсчитывается число чёрных (ненулевых) пикселей, находящихся вокруг центра. Пиксель в центре считается минуцией, если он сам ненулевой, и соседних ненулевых пикселей один (минуция «окончание») или три (минуция «раздвоение»).

Изображение слайда
16

Слайд 16

16 Координаты обнаруженных деталей и их углы ориентации записываются в вектор: W ( p ) = [( x 1, y 1, φ 1 ), ( x 2, y 2, φ 2 )... ( х i, у i, φ i, )... ( x p,y p,φ p )], где p - число деталей. При регистрации пользователей этот вектор считается эталоном и записывается в базу данных. При распознавании вектор определяет текущий отпечаток. Минимальная репрезентация обработанного отпечатка пальца представляет собой набор деталей то есть набор точек ( х, у ) в некой системе координат с направлением бороздок в точке.

Изображение слайда
17

Слайд 17

17 Процесс извлечения деталей

Изображение слайда
18

Слайд 18

6. Сопоставление минуций. Два отпечатка одного пальца могут отличаться друг от друга поворотом, смещением, изменением масштаба и/или площадью соприкосновения. Поэтому нельзя сказать, принадлежит ли отпечаток человеку или нет на основании простого их сравнения (векторы эталона и текущего отпечатка могут отличаться по длине, содержать несоответствующие минуции и т.д.). Из-за этого процесс сопоставления должен быть реализован для каждой минуции отдельно.

Изображение слайда
19

Слайд 19

19 Этапы сравнения Регистрация данных. Определяются параметры преобразований (угол поворота, масштаб и сдвиг), при которых некоторая деталь из одного вектора соответствует некоторой детали из другого; Поиск пар соответствующих деталей. При поиске для каждой детали нужно перебрать до 30 значений поворота (от -15 до +15 С ), 500 значений сдвига (от -250 до +250 пикселей) и 10 значений масштаба (от 0,5 до 1,5 с шагом 0,1). Итого до 150 000 шагов для каждой из возможных деталей. На практике, все возможные варианты не перебираются, иначе было бы возможно сопоставить практически любые отпечатки друг другу. Оценка соответствия отпечатков. Выполняется по формуле K=(D  D  100%)/(p  q), где D - количество совпавших деталей, p - количество деталей эталона, q - количество деталей отпечатка.

Изображение слайда
20

Слайд 20

Пример сопоставления деталей между введенным и шаблонным изображениями отпечатков пальцев

Изображение слайда
21

Слайд 21

21 Главным преимуществом алгоритма сравнения отпечатков пальцев по особым точкам является быстрота его работы. Гораздо проще и быстрее сравнить несколько десятков отдельных точек, нежели целое изображение. Кроме того используются специальные алгоритмы корреляционного сравнения. Они учитывают положение предположительно совпадающих точек для вращения или сдвига временной карты. Поэтому в силу простоты реализации и скорости работы - алгоритмы данного класса являются наиболее распространенными. К недостаткам следует отнести высокие требования к качеству изображения папиллярного узора (разрешению) и размерам чувствительного датчика. Для их удовлетворения сканер должен обеспечивать разрешение не меньше 300, а лучше - около 500 dpi. Также следует учитывать, что люди, не имеющие совсем, или имеющие небольшое количество ключевых точек (особое состояние кожного покрова) не могут пользоваться данной системой. Количество ключевых точек может быть ограничивающим фактором для безопасности алгоритма.

Изображение слайда
22

Слайд 22

22 22 Метод на основе графов Исходное изображение отпечатка (1) преобразуется в изображение поля ориентации папиллярных линий (2). На нём (2) заметны области с одинаковой ориентацией линий, поэтому можно провести границы между этими областями (3). Затем определяются центры этих областей и получается граф (4). Стрелкой "d" отмечена запись в базу данных при регистрации пользователя. Определение подобия отпечатков реализовано в квадрате 5. (Дальнейшие действия аналогичны методу сравнения по локальным признакам).

Изображение слайда
23

Слайд 23

23 Сравнение по узору. В данном алгоритме сравнения используются особенности строения папиллярного узора на поверхности пальцев. Полученное со сканера изображение отпечатка пальца, разбивается на множество мелких ячеек (размер которых зависит от требуемой точности). Расположение линий в каждой ячейке описывается параметрами некоторой синусоидальной волны, то есть, задается начальный сдвиг фазы (δ), длина волны (λ) и направление ее распространения (Θ).

Изображение слайда
24

Слайд 24

24 Специальный модуль рассматривает папиллярные линии в квадратиках поочередно и каждую из них описывает уравнением синусоидальной волны, то есть устанавливает начальный сдвиг фазы, длину волны и направление ее распространения. Именно эти данные и используются для идентификации: в базе данных эталонов хранятся параметры всех отрезков бугорков в каждой области. И именно они сравниваются с данными, полученными при сканировании. Главными плюсами рассмотренного алгоритма являются достаточно высокая скорость его работы и низкие требования к качеству получаемого изображения. К сожалению, метод сравнения по узору пока не получил широкого распространения. Дело в том, что он очень сложен для реализации и требует солидной математической базы. Поэтому только немногие компании взяли на вооружение подобный подход.

Изображение слайда
25

Слайд 25

25 Сопоставление по шаблону. В данном алгоритме во внимание принимается не только отдельно взятые точки, но и общая характеристика отпечатка пальца, которая может включать определенный процент дополнительных данных, включая толщину полос, их кривизну или плотность. Во время регистрации алгоритм сопоставления шаблонов определяет наличие различных дополнительных характеристик отпечатка пальца вместо регистрации ключевых точек. Небольшие участки отпечатка пальца и расстояние между ними извлекаются из отпечатка пальца с целью максимально увеличить количество уникальной информации. Наиболее значимы участки вокруг ключевых точек и участки с небольшим радиусом изгиба. Основная структура и уникальные комбинации полос также являются ценными данными.

Изображение слайда
26

Слайд 26

АДИС (автоматическая дактилоскопическая идентификационная система) Принцип работы системы: на бланке заполняется дактилоскопическая карта, личная информация, отпечатки пальцев и ладоней. Расставляются интегральные характеристики (редактируются вручную плохие отпечатки, хорошие система расставляет автоматически), рисуется т. наз. «скелет» (система «обводит» папиллярные линии), что позволяет ей в будущем определять признаки весьма точно. Дактилоскопическая карта хранится на сервере.

Изображение слайда
27

Слайд 27

27 Устройства ( сканеры ) для считывания отпечатков пальцев Оптические; Полупроводниковые; Ультразвуковые.

Изображение слайда
28

Слайд 28

28 Оптические устройства Полное внутреннее отражение. Камера воспринимает отраженный сигнал, когда объект касается пальцем поверхности призмы. Типичное изображение отпечатка имеет размер 1х1 дюйм и разрешение 500 точек на дюйм. Качество изображения зависит от влажности кожи. Отпечаток может быть бледным или расплывчатым.

Изображение слайда
29

Слайд 29

29 Оптоволоконные Оптические устройства

Изображение слайда
30

Слайд 30

30 Оптический протяжный сканер Оптические устройства

Изображение слайда
31

Слайд 31

31 Роликовый Оптические устройства

Изображение слайда
32

Слайд 32

32 Ёмкостные Чувствительные к давлению Термо-сканеры Радиочастотные Протяжные термо-сканеры Ёмкостные протяжные Радиочастотные протяжные Полупроводниковые устройства

Изображение слайда
33

Слайд 33

Полупроводниковые устройства (полупроводники меняют свойства в местах контакта)

Изображение слайда
34

Слайд 34

34 Бороздки и гребешки на пальце создают разный заряд во время касания пальцем сенсора. Соответствующие электронные приборы конвертируют заряд в интенсивность пикселя. С помощью КМОП-сенсора получают изображение отпечатка пальца размером 0,5 х 0,5 дюйма с разрешением 500 точек на дюйм. КМОП-устройства чувствительны к электростатическим разрядам и к механическим повреждениям. Качество изображения может зависеть от влажности кожи. Емкостное сопротивление КМОП.

Изображение слайда
35

Слайд 35

Термо-сканеры Термические сенсоры. Изготавливаются на основе пироэлектрических материалов, которые измеряют температуру, меняющуюся в зависимости от структуры линий: кожа проводит тепло лучше, чем воздух, и контакт выпуклостей поверхности кожи с сенсором производит значительное понижение температуры нагретой поверхности. Качество не зависит от состояния кожи, термические сенсоры выдерживают более высокий статистический разряд, чем оптические и являются более дешевыми.

Изображение слайда
36

Слайд 36

Ультразвуковые устройства Ультразвуковой луч сканирует поверхность пальца, измеряя глубину между линиями отражающим сигналом. Влажность или жирность рук, не влияют на качество отпечатка ; изображение, полученное с помощью ультразвукового сканера, лучше отражает топографию бороздок. Однако эти устройства все еще очень громоздкие и работают медленнее, чем оптические сенсоры.

Изображение слайда
37

Слайд 37

Клавиатура компьютера Практическое применение

Изображение слайда
38

Слайд 38

38 Компьютерная мышь Практическое применение

Изображение слайда
39

Слайд 39

Дверной замок Практическое применение

Изображение слайда
40

Слайд 40

Сканеры отпечатков пальцев Практическое применение

Изображение слайда
41

Слайд 41

Мобильные отпечатков пальцев Практическое применение

Изображение слайда
42

Слайд 42

Методы обмана Конденсация. При направлении на сканер струи тёплого воздуха, отпечаток пальца предыдущего пользователя может восстановиться. Муляж из желатина. На конференции по безопасности Международного Союза телекоммуникаций в Сеуле аспирант Университета Иокогамы Tsutomu Matsumoto продемонстрировал возможность обмана всех представленных сканеров отпечатков пальцев, имея на руках предмет, на котором остался нужный отпечаток, клей и желатин. Стоимость всех ингредиентов составляет порядка $ 10, а "изделие" можно создать в бытовых условиях. Вероятность ложного допуска с подобным муляжом составляла от 70 до 95%.

Изображение слайда
43

Последний слайд презентации: 1 Основные биометрические параметры

Оценка биометрического метода Достоинства Отсутствие необходимости запоминая пароля. Если сканер встроен в мышь, то можно проводить незаметную идентификацию довольно часто. Малая вероятность подделки. Высокое соотношение цена/надёжность. Возможность размещения в мобильных устройствах. Использование смартфонов и «флешек» для хранения конфиденциальной информации. Недостатки Возможность использования отпечатков в криминалистике. Невозможность идентификации в случае сильного ожога или множественных порезов. Зависимость от чистоты пальца. Невысокое качество распознавания для сухой кожи.

Изображение слайда