Download Luận văn Truy tìm ảnh vân tay trên cơ sở dữ liệu được gom nhóm
MỤC LỤC
Danh mục các từkhóa và từviết tắt .vi
Danh mục các hình vẽ.viii
Danh mục các bảng .xii
MỞ ĐẦU. 1
Chương 1 . TỔNG QUAN . 3
1.1 Giới thiệu.3
1.2 Sinh trắc học .3
1.3 Vân tay .3
1.3.1 Đặc trưng mức toàn cục .4
1.3.2 Đặc trưng mức cục bộ.5
1.3.3 Đặc trưng đường vân với độphân giải cao.6
1.4 Hệthống nhận dạng vân tay tự động.6
1.4.1 Hệthống xác thực vân tay tự động .6
1.4.2 Hệthống truy tìm vân tay tự động .7
1.5 Thách thức trong truy tìm ảnh vân tay .8
1.6 Hiện trạng nghiên cứu vềtruy tìm ảnh vân tay.9
1.7 Đóng góp của luận văn.11
Chương 2 . CÁC GIAI ĐOẠN TIỀN XỬLÝ VÂN TAY . 13
2.1 Giới thiệu.13
2.2 Phân đoạn .13
2.3 Chuẩn hóa vân tay .14
2.4 Tính toán hướng đường vân .15
2.4.1 Ước lượng hướng đường vân.15
2.4.2 Làm trơn hướng đường vân .17
2.5 Tính khoảng cách đường vân .19
2.5.1 Phương pháp dựa vào cửa sổhướng [7] .20
2.5.2 Phương pháp phân tích phổ.22
2.5.3 Phương pháp kết hợp .24
2.6 Nâng cao chất lượng ảnh vân tay .25
2.7 Nhịphân vân tay bằng kỹthuật chọn ngưỡng thích nghi cục bộ.27
2.8 Làm mỏng đường vân .28
2.9 Thuật toán rút đặc trưng minutiae của vân tay.29
2.10 Loại bỏminutiae giả.30
Chương 3 . TRÍCH CHỌN VECTOR ĐẶC TRƯNG CHO VIỆC
GOM NHÓM ẢNH VÂN TAY. 33
3.1 Giới thiệu.33
3.2 Phát hiện điểm tham chiếu và phương pháp đềxuất.33
3.2.1 Giới thiệu .34
3.2.2 Phương pháp dựa vào độnhất quán [16] .36
3.2.3 Phương pháp phát hiện điểm tham chiếu.38
3.3 Phát hiện phương bất biến .41
3.4 Trích chọn vector đặc trưng cho việc gom nhóm ảnh vân tay .43
3.4.1 Trích chọn vector hướng.44
3.4.2 Trích chọn vector khoảng cách .45
3.4.3 Phương pháp trích chọn vector mật độ.46
Chương 4 . TRUY TÌM ẢNH VÂN TAY . 48
4.1 Giới thiệu.48
4.2 Kỹthuật truy tìm thô dựa vào gom nhóm dữliệu vân tay [17].48
4.2.1 Gom nhóm cơsởdữliệu ngoại tuyến.49
4.2.2 Truy vấn vân tay trực tuyến .52
4.3 Kỹthuật gom nhóm dữliệu nhiều cấp .53
Chương 5 . SO KHỚP VÂN TAY . 56
5.1 Giới thiệu.56
5.2 Các thuật toán so khớp vân tay dựa vào minutiae.56
5.3 Hướng tiếp cận của đềtài .58
5.3.1 Giai đoạn so khớp dựa vào cấu trúc cục bộ.58
5.3.2 Giai đoạn so khớp dựa vào cấu trúc toàn cục .59
Chương 6 . ỨNG DỤNG VÀ THỰC NGHIỆM . 62
6.1 Giới thiệu.62
6.2 Nâng cao chất lượng ảnh vân tay .62
6.3 Rút trích đặc trưng minutiae.66
6.4 Phát hiện điểm tham chiếu .66
6.5 So khớp vân tay .68
6.6 Truy tìm ảnh .70
6.6.1 Kết quảthực nghiệm đối với việc rút trích đặc trưng.71
6.6.2 Kết quảthực nghiệm đối với việc gom nhóm.72
KẾT LUẬN. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 77
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
MỞ ĐẦU
1. Lời nói đầu
Kể từ khi Alphonse Bertillon đề xuất và thực hiện ý tưởng về việc sử dụng
các đặc điểm cơ thể làm đơn vị đo lường để giải quyết vấn đề nhận dạng tội phạm.
Ý tưởng này đã được phổ biến rộng rãi về sau. Một trong các đặc điểm cơ thể được
sử dụng là dấu vân tay. Vào năm 1983, văn phòng bộ trưởng vương quốc Anh chấp
nhận rằng không có hai người nào có dấu vân tay giống nhau. Chẳng bao lâu sau sự
công bố này, nhiều cơ qan luật pháp trên thế giới đã sử dụng dấu vân tay để xác
định lai lịch tội phạm. Dẫn đến, hoạt động nghiên cứu về vân tay nhận được tài trợ
nhiều và phát triển mạnh mẽ. Nhiều phương pháp khoa học đã được để xuất để giải
quyết vấn đề lựa chọn đặc trưng cho việc nhận dạng vân tay. Hệ thống nhận dạng
vân tay tự động (Automatic Fingerprint Identification System - AFIS) đã được phát
triển để giải quyết bài toán tự động hóa trong nhận dạng. Hiện nay, không chỉ các
cơ quan hành pháp chấp nhận hệ thống này, mà nó còn được ứng dụng rộng rãi
trong các hệ thống thương mại ví dụ như máy tính cá nhân, thẻ tín dụng, điện thoại
di động, ổ khóa cửa, ...
Tùy theo trường hợp sử dụng, hệ thống nhận dạng vân tay được gọi là hệ
thống xác thực hay hệ thống xác định. Hệ thống xác thực là hệ thống người cần
nhận dạng sẽ cung cấp thông tin cá nhân của anh ấy cùng với vân tay. Hệ thống sẽ
lấy vân tay mẫu có sẵn trong hệ thống dựa vào thông tin cá nhân này để xác thực có
trùng khớp với vân tay anh ta cung cấp không. Đây là bài toán so khớp 1-1, và đã
có rất nhiều đề xuất giải quyết hiệu quả. Hệ thống xác định là hệ thống người sử
dụng sẽ cung cấp một vân tay, và cần biết vân tay này là của ai. Hệ thống sẽ lấy tất
cả các vân tay có sẵn trong cơ sở dữ liệu để so khớp với vân tay truy vấn và chọn ra
các vân tay giống nhất. Đây là bài toán so khớp 1:N. Có nhiều giải pháp đề xuất,
- 2 -
nhưng bài toán này vẫn đặt ra nhiều thách thức, và thu hút nhiều nhà nghiên cứu
quan tâm, đặt biệt với cơ sở dữ liệu lớn và chất lượng vân tay thấp.
Luận văn này tập trung nghiên cứu giải pháp cho bài toán truy tìm ảnh vân
tay trên cơ sở dữ liệu lớn và phần lớn ảnh vân tay chất lượng thấp.
Ứng dụng và thực nghiệm được tiến hành trên cơ sở dữ liệu vân tay do Bộ
công an cung cấp. Cơ sở dữ liệu này hơn 10.000 vân tay và phần lớn các ảnh vân
tay này chất lượng thấp. Hơn nữa, các thuật toán được chọn và đề xuất để giải quyết
các thách thức của bài toán được kiểm tra trên cơ sở dữ liệu vân tay chuẩn trên thế
giới - cơ sở dữ liệu FVC2004. Kết quả thực nghiệm cho thấy các mô hình đề xuất là
hiệu quả.
2. Bố cục của đề tài
Luận văn trình bày trong 6 chương. Chương 1 giới thiệu chung về nhân trắc học,
ứng dụng vân tay trong nhận dạng tự động, bài toán nhận dạng vân tay, đồng thời
nêu lên hướng tiếp cận nghiên cứu và đóng góp của đề tài. Các giai đoạn tiền xử lý
vân tay là rất cần thiết trong quá trình nhận dạng được trình bày rõ trong chương 2.
Đặc trưng được sử dụng cho việc truy tìm ảnh vân tay ở mức thô và các thuật toán
được dùng để rút trích các vector đặc trưng này được trình bày trong chương 3.
Chương 4 chi tiết các hướng tiếp cận giải quyết bài toán truy tìm ảnh vân tay ở mức
thô và phương pháp luận của đề tài. Chương 5 trình bày các thuật toán so khớp vân
tay và mô tả chi tiết kỹ thuật được chọn để giải quyết bài toán so khớp vân tay chất
lượng thấp. Ứng dụng và thực nghiệm được triển khai trên cơ sở dữ liệu chuẩn
FVC2004 DB2, tập A, và cơ sở dữ liệu 10.000 ảnh vân tay do bộ công an được mô
tả trong chương 6. Phần kết luận trình bày kết luận chung của đề tài. Cuối cùng,
phần tham khảo trình bày các bài báo, sách, được tham khảo, trích dẫn trong luận
văn.
...
Download miễn phí Luận văn Truy tìm ảnh vân tay trên cơ sở dữ liệu được gom nhóm
MỤC LỤC
Danh mục các từkhóa và từviết tắt .vi
Danh mục các hình vẽ.viii
Danh mục các bảng .xii
MỞ ĐẦU. 1
Chương 1 . TỔNG QUAN . 3
1.1 Giới thiệu.3
1.2 Sinh trắc học .3
1.3 Vân tay .3
1.3.1 Đặc trưng mức toàn cục .4
1.3.2 Đặc trưng mức cục bộ.5
1.3.3 Đặc trưng đường vân với độphân giải cao.6
1.4 Hệthống nhận dạng vân tay tự động.6
1.4.1 Hệthống xác thực vân tay tự động .6
1.4.2 Hệthống truy tìm vân tay tự động .7
1.5 Thách thức trong truy tìm ảnh vân tay .8
1.6 Hiện trạng nghiên cứu vềtruy tìm ảnh vân tay.9
1.7 Đóng góp của luận văn.11
Chương 2 . CÁC GIAI ĐOẠN TIỀN XỬLÝ VÂN TAY . 13
2.1 Giới thiệu.13
2.2 Phân đoạn .13
2.3 Chuẩn hóa vân tay .14
2.4 Tính toán hướng đường vân .15
2.4.1 Ước lượng hướng đường vân.15
2.4.2 Làm trơn hướng đường vân .17
2.5 Tính khoảng cách đường vân .19
2.5.1 Phương pháp dựa vào cửa sổhướng [7] .20
2.5.2 Phương pháp phân tích phổ.22
2.5.3 Phương pháp kết hợp .24
2.6 Nâng cao chất lượng ảnh vân tay .25
2.7 Nhịphân vân tay bằng kỹthuật chọn ngưỡng thích nghi cục bộ.27
2.8 Làm mỏng đường vân .28
2.9 Thuật toán rút đặc trưng minutiae của vân tay.29
2.10 Loại bỏminutiae giả.30
Chương 3 . TRÍCH CHỌN VECTOR ĐẶC TRƯNG CHO VIỆC
GOM NHÓM ẢNH VÂN TAY. 33
3.1 Giới thiệu.33
3.2 Phát hiện điểm tham chiếu và phương pháp đềxuất.33
3.2.1 Giới thiệu .34
3.2.2 Phương pháp dựa vào độnhất quán [16] .36
3.2.3 Phương pháp phát hiện điểm tham chiếu.38
3.3 Phát hiện phương bất biến .41
3.4 Trích chọn vector đặc trưng cho việc gom nhóm ảnh vân tay .43
3.4.1 Trích chọn vector hướng.44
3.4.2 Trích chọn vector khoảng cách .45
3.4.3 Phương pháp trích chọn vector mật độ.46
Chương 4 . TRUY TÌM ẢNH VÂN TAY . 48
4.1 Giới thiệu.48
4.2 Kỹthuật truy tìm thô dựa vào gom nhóm dữliệu vân tay [17].48
4.2.1 Gom nhóm cơsởdữliệu ngoại tuyến.49
4.2.2 Truy vấn vân tay trực tuyến .52
4.3 Kỹthuật gom nhóm dữliệu nhiều cấp .53
Chương 5 . SO KHỚP VÂN TAY . 56
5.1 Giới thiệu.56
5.2 Các thuật toán so khớp vân tay dựa vào minutiae.56
5.3 Hướng tiếp cận của đềtài .58
5.3.1 Giai đoạn so khớp dựa vào cấu trúc cục bộ.58
5.3.2 Giai đoạn so khớp dựa vào cấu trúc toàn cục .59
Chương 6 . ỨNG DỤNG VÀ THỰC NGHIỆM . 62
6.1 Giới thiệu.62
6.2 Nâng cao chất lượng ảnh vân tay .62
6.3 Rút trích đặc trưng minutiae.66
6.4 Phát hiện điểm tham chiếu .66
6.5 So khớp vân tay .68
6.6 Truy tìm ảnh .70
6.6.1 Kết quảthực nghiệm đối với việc rút trích đặc trưng.71
6.6.2 Kết quảthực nghiệm đối với việc gom nhóm.72
KẾT LUẬN. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 77
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
- 1 -MỞ ĐẦU
1. Lời nói đầu
Kể từ khi Alphonse Bertillon đề xuất và thực hiện ý tưởng về việc sử dụng
các đặc điểm cơ thể làm đơn vị đo lường để giải quyết vấn đề nhận dạng tội phạm.
Ý tưởng này đã được phổ biến rộng rãi về sau. Một trong các đặc điểm cơ thể được
sử dụng là dấu vân tay. Vào năm 1983, văn phòng bộ trưởng vương quốc Anh chấp
nhận rằng không có hai người nào có dấu vân tay giống nhau. Chẳng bao lâu sau sự
công bố này, nhiều cơ qan luật pháp trên thế giới đã sử dụng dấu vân tay để xác
định lai lịch tội phạm. Dẫn đến, hoạt động nghiên cứu về vân tay nhận được tài trợ
nhiều và phát triển mạnh mẽ. Nhiều phương pháp khoa học đã được để xuất để giải
quyết vấn đề lựa chọn đặc trưng cho việc nhận dạng vân tay. Hệ thống nhận dạng
vân tay tự động (Automatic Fingerprint Identification System - AFIS) đã được phát
triển để giải quyết bài toán tự động hóa trong nhận dạng. Hiện nay, không chỉ các
cơ quan hành pháp chấp nhận hệ thống này, mà nó còn được ứng dụng rộng rãi
trong các hệ thống thương mại ví dụ như máy tính cá nhân, thẻ tín dụng, điện thoại
di động, ổ khóa cửa, ...
Tùy theo trường hợp sử dụng, hệ thống nhận dạng vân tay được gọi là hệ
thống xác thực hay hệ thống xác định. Hệ thống xác thực là hệ thống người cần
nhận dạng sẽ cung cấp thông tin cá nhân của anh ấy cùng với vân tay. Hệ thống sẽ
lấy vân tay mẫu có sẵn trong hệ thống dựa vào thông tin cá nhân này để xác thực có
trùng khớp với vân tay anh ta cung cấp không. Đây là bài toán so khớp 1-1, và đã
có rất nhiều đề xuất giải quyết hiệu quả. Hệ thống xác định là hệ thống người sử
dụng sẽ cung cấp một vân tay, và cần biết vân tay này là của ai. Hệ thống sẽ lấy tất
cả các vân tay có sẵn trong cơ sở dữ liệu để so khớp với vân tay truy vấn và chọn ra
các vân tay giống nhất. Đây là bài toán so khớp 1:N. Có nhiều giải pháp đề xuất,
- 2 -
nhưng bài toán này vẫn đặt ra nhiều thách thức, và thu hút nhiều nhà nghiên cứu
quan tâm, đặt biệt với cơ sở dữ liệu lớn và chất lượng vân tay thấp.
Luận văn này tập trung nghiên cứu giải pháp cho bài toán truy tìm ảnh vân
tay trên cơ sở dữ liệu lớn và phần lớn ảnh vân tay chất lượng thấp.
Ứng dụng và thực nghiệm được tiến hành trên cơ sở dữ liệu vân tay do Bộ
công an cung cấp. Cơ sở dữ liệu này hơn 10.000 vân tay và phần lớn các ảnh vân
tay này chất lượng thấp. Hơn nữa, các thuật toán được chọn và đề xuất để giải quyết
các thách thức của bài toán được kiểm tra trên cơ sở dữ liệu vân tay chuẩn trên thế
giới - cơ sở dữ liệu FVC2004. Kết quả thực nghiệm cho thấy các mô hình đề xuất là
hiệu quả.
2. Bố cục của đề tài
Luận văn trình bày trong 6 chương. Chương 1 giới thiệu chung về nhân trắc học,
ứng dụng vân tay trong nhận dạng tự động, bài toán nhận dạng vân tay, đồng thời
nêu lên hướng tiếp cận nghiên cứu và đóng góp của đề tài. Các giai đoạn tiền xử lý
vân tay là rất cần thiết trong quá trình nhận dạng được trình bày rõ trong chương 2.
Đặc trưng được sử dụng cho việc truy tìm ảnh vân tay ở mức thô và các thuật toán
được dùng để rút trích các vector đặc trưng này được trình bày trong chương 3.
Chương 4 chi tiết các hướng tiếp cận giải quyết bài toán truy tìm ảnh vân tay ở mức
thô và phương pháp luận của đề tài. Chương 5 trình bày các thuật toán so khớp vân
tay và mô tả chi tiết kỹ thuật được chọn để giải quyết bài toán so khớp vân tay chất
lượng thấp. Ứng dụng và thực nghiệm được triển khai trên cơ sở dữ liệu chuẩn
FVC2004 DB2, tập A, và cơ sở dữ liệu 10.000 ảnh vân tay do bộ công an được mô
tả trong chương 6. Phần kết luận trình bày kết luận chung của đề tài. Cuối cùng,
phần tham khảo trình bày các bài báo, sách, được tham khảo, trích dẫn trong luận
văn.
...