بررسی الگوریتم های اثر انگشت نگاری
تعداد صفحات : 60 با فرمت ورد و قابل ویرایش
چکیده
اثر انگشت یکی از روشهای مطمئن برای شناسایی افراد می باشد. دلیل اصلی انتخاب اثر انگشت برای شناسایی افراد این است که اثر انگشت هر فرد منحصر به فرد بوده و بعضی از ویژگی های آن تا آخر عمر ثابت باقی می ماند و از همین ویژگی ها در تطبیق اثر انگشت استفاده می شود. برای تطبیق دستی اثر انگشت روشهای استانداردی وجود دارد، اما روش دستی تطبیق اثر انگشت کاری مشکل و بسیار وقت گیر بوده و کارایی لازم را ندارد.البته از آنجا که بانکهای اطلاعاتی دارای میلیونها اثر انگشت می باشد، عملاً تطبیق دستی اثر انگشت امری محال می شود.به منظور اتوماتیک کردن تطبیق باید روشی برای تصویر و یا کد کردن اثر انگشت تعریف گردد. این بیان تصویر بایستی شرایط زیر را داشته باشد.رایج ترین ویژگی هایی که امروزه از اثر انگشت استخراج می شود ویژگی هایی هستند که توسط Galton معرفی شدند.در ابتدا این شخص چهار ویژگی معرفی کرد اما بعد ها این ویژگی توسط افراد دیگری هم توسعه پیدا کرد و تا هجده ویژگی معرفی شد.استخراج خودکار کلیه ویژگی های معرفی شده توسط کامپیوتر بسیار مشکل بوده و حتی استخراج ان ها بصورت دستی نیز نیاز به تخصص دارد. در اکثر سیستم های خودکار امروزی فقط به استخراج دو ویژگی خاص با نام های پایان – لبه و دو شاخه که ریزه نامیده می شود بسنده می شود.این دو ویژگی خاص بیشتر از ویژگی های دیگر در یک اثر انگشت قابل مشاهده است و الگوریتم های استخراج ان از قابلیت اعتماد بیشتری برخوردار می باشد.شناسایی اثر انگشت بر اساس تحلیل ریزه های استخراج شده انجام می شود.بنابراین قابلیت اجرا و کارایی سیستم خودکار شناسایی اثر انگشت به دقت ریزه های استخراج شده بستگی دارد.البته تعداد زیادی از روش ها برای کشف ریزه های اثر انگشت وجود دارد در بیشتر این روش ها تصاویر سیاه و سفید (سطح خاکستری) اثر انگشت را به یک تصویر باینری (دو سطحی) تبدیل می کند.
با توجه به افزایش روزافزونِ اهمیت و کاربرد تشخیص هویت در دنیای امروزه،اهمیت روش های تشخیص هویت نیز روز به روز افزایش پیدا می کند.یکی از روش های تشخیص هویت،علم بیومتریک یا زیست سنجشی است.در این علم سعی می شود با توجه به مشخصات رفتاری یا فیزیولوژی انسان،هویت او تعیین شود.تشخیص هویت از روی وزن،قد، اثر انگشت،صورت،شبکیه یا عنبیه چشم و هندسه دست نمونه هایی از تشخیص فیزیولوژی و شناسایی از طریق امضا،صدا،،نحوه راه رفتن و میزان فشار بر روی کیبرد هنگام تایپ کردن نمونه هایی از تشخیص رفتاری انسان است.انگشت نگاری، رایج‌ترین روش برای امنیت شخصی و تحقیق در مورد جرایم می باشد. از آن جایی که هر فرد اثر انگشت منحصر به فرد خود را دارد، این روش یکی مطمئن ترین روش ها برای تشخیص هویت یک فرد است.انسان ها دارای ویژگی های منحصر به فرد مانند سایش شیارهای پایانه‌ی انگشت و یا شبکه کوچک از خطوط متقاطع در سراسر کف دست ها و پاها می باشند. اما آیا تا کنون فکر کرده اید که چگونه باید این برجستگی-ها را در وهله اول توسعه داد؟ در واقع، این برجستگی ها و خطوط در کف دست زمانی که ما در رحم مادر هستیم، ظاهر می-شود. به خاطر تثبیت و سختی این ویژگی ها، ما می توانیم اجسام را بهتر به دست بگیریم و نگه داری کنیم، درست مثل اثر برجستگی های سطح تایر خشن در جاده لغزنده. طبیعت در همه زمان ها آثار شگفتی از خود به جای می گذارد و جالب است بدانید که هیچ دو نفری در این جهان یک اثر انگشت یک سان ندارند. ثبت اثر انگشت، شانس بالاتری برای شناسایی کامل مجرمان نسبت به آزمون DNA دارد. گذشته از این‌ها، بعضی خواهر و برادرها در یک خانواده و یا دو قلوها ممکن است یک ساختار DNA مشابه داشته باشند.نوک انگشت دارای یک سری خطوط است که از یک طرف انگشت به طرف دیگر ادامه دارد. این خطوط دارای یک سری نقاط مشخصه می‌باشند که به آنها ریزه کاری گویند. این ریزه کاری ها شامل کمان ها، مار پیچ ها، حلقه‌ها، انتهای لبه‌ها، انشعاب ها، نقطه‌ها (شیارهای نزدیک به لبه‌ها)، جزایر (دو انشعاب نزدیک به هم)، تقاطع (نقطه تلاقی دو یا چند لبه)، و منفذها می‌باشند. در واقع ما در این سری از سیستم ها الگوهای تولید شده از این ریزه کاری ها را مورد مقایسه قرار می دهیم.
همه ما می دانیم که ما برای شناسایی همدیگر از یک سری ویژگی هایی استفاده می کنیم که برای هر شخص به طور انحصاری است و از شخصی به شخص دیگر فرق می کند که از آن جمله می توان به صورت و گفتار و طرز راه رفتن می توان اشاره کرد. امروزه در زمینه های فراوانی ما به وسایلی نیاز داریم که هویت اشخاص را شناسایی کند و بر اساس ویژگیهای بدن اشخاص آن هارا بازشناسی کند و این زمینه هر روز بیشتر و بیشتر رشد پیدا می کند و علاقه مندان فراوانی را پیدا کرده است. علاوه بر این ها امروزه ID و password کارتهایی که بکار برده می شوند دسترسی را محدود می کنند اما این روشها به راحتی می توانند شکسته شوند و لذا غیر قابل اطمینان هستند. بیو متری را نمی توان امانت داد یا گرفت نمی توان خرید یا فراموش کرد و جعل آن هم عملا غیر ممکن است.
یک سیستم بیو متری اساساً یک سیستم تشخیص الگو است که یک شخص را بر اساس بردار ویژگی های خاص فیزیولوژیک خاص یا رفتاری که دارد باز شناسی می کند. بردار ویژگی ها پس از استخراج معمولا در پایگاه داده ذخیره می گردد. یک سیستم بیومتری بر اساس ویژگی های فیزیولوژیک اصولا دارای ضریب اطمینان بالایی است .سیستم های بیو متری می توانند در دو مد تایید و شناسایی کار کنند. در حالی که شناسایی شامل مقایسه اطلاعات کسب شده در قالب خاصی با تمام کاربران در پایگاه داده است ، تایید فقط شامل مقایسه با یک قالب خاصی که ادعا شده است را می شود. بنابراین لازم است که به این دو مسئله به صورت جدا پرداخته شود.
