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研究生: 盧南彰
Lu, Nan-Zone
論文名稱: 以特徵點為基礎的指紋分類系統
Minutiae Based Fingerprint Classification System
指導教授: 許文星
Hsu, Wen-Hsing
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 40
中文關鍵詞: 指紋分類特徵點
外文關鍵詞: fingerprint, classification, minutiae
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  • 近年來生物認證在犯罪蒐證與門禁管理上提供了相當多元的技術, 例如生理上的特徵:臉形、虹膜和指紋與行為上的特徵:聲紋、手寫辨識等。在種類繁多的生物識別技術中,以指紋識別的安全性、便利性與使用成本最為人們所接受。而在資料庫資料量越來越龐大的現今,如何克服龐大的運算量使系統能在短時間內快速找出配對指紋的問題也備受重視,以此為主題之相關研究更是不勝枚舉。自從國際標準組織發佈了指紋特徵檔流通規格至今,絕大部份的分類方法皆基於指紋影像為基礎發展。為了因應發展的驅勢,如何僅根據指紋特徵點進行紋型的分類的確是一大問題。在本文中,我們實作一個基於指紋特徵點的分類系統,即僅以目標指紋特徵點的組成以及由其組成所計算出之關鍵區間內特徵點方向分佈的情況進行指紋分類的方法。其中, 我們以最小平方近似之橢圓包覆整個特徵點集,建立指紋的基本雛型,再以此基準對此作橫斷面紋向掃描,重建出指紋紋路流向,並以此判斷出關鍵區間的範圍,最後以關鍵區間內的特徵點相關統計資訊
    進行分析。我們所分的指紋紋型類別一共三類: 右旋紋型、左旋紋型、弓形紋型或螺旋紋型。而以活體指紋影像資料庫FVC2002-db1a 抽取出之ISO格式特徵檔為我們實驗用之資料庫,並經由實驗結果來證明我們方法的可行性。


    Fingerprint Classification is a key technique in automatic fingerprint identification systems (AFIS). How to reduce the time of computing in an AFIS with a huge database is an important and necessary issue. Since on July 2006, the international standards organization (ISO) established the standard data format (template) of fingerprint based on minutiae (ISO 19794-2). The minutiae based fingerprint template becomes the international standard of fingerprint authentication/identification systems. However, handling image-based classification system into minutiae-based classification system is still a problem.
    This thesis present a fingerprint classification algorithm based on minutiae . The fingerprint category is clasified into one of the three classes:right loop, left loop and arch/whorl. Experimental results on live-scan database FVC2002-db1a demonstrate the validity of the proposed algorithm.

    第一章序論 1.1 前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 指紋辨識流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3 研究動機及目標. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4 論文架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 第二章相關研究 2.1 指紋紋型類別及分佈情況. . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 指紋大分類與指紋快速檢索. . . . . . . . . . . . . . . 6 2.3 常見指紋大分類法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.4 各紋型間之差異. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.5 活體指紋與全指紋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.6 活體指紋傾角及有效面積. . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.7 最外圍特徵點取得方法與最小平方解近似之橢圓方程式. 11 2.7.1 Delaunay 三角網. . . . . . . . . . . . . . 12 2.7.2 最小平方近似之橢圓方程式. . . . . . . . . . 15 第三章演算流程 3.1 系統流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.2 環境參數的計算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.3 鑑別參數的計算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.3.1 佔據寬度百分比計算方法. . . . . . . . . . . 23 3.3.2 水平位移標準差的計算. . . . . . . . . . . . 23 3.4 鑑別單元. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.5 單一演算結果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 第四章實驗結果 4.1 指紋影像資料庫的選取. . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.2 實驗流程與結果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 第五章結論與未來工作

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