|
|
|
|
Рис. 2.1 |
Для сравнения на битовом образе производится поиск локальных особенностей папиллярного узора – минюций. Для поиска используется алгоритм обхода по контуру гребней. В результате подсистема анализа реализует переход от растрового представления к структурному представлению.
2.1.2. Входная информация
Входной информацией является битовый растр отпечатка,
полученный с помощью сканирования разрешением 600dpi.
Расширение битового файла
по-умолчанию *.bmp. Формат bmp (от слов BitMaP - битовая
массив) представляет из себя несжатое (в основном), что позволяет не вносить
погрешностей, изображение, которое довольно легко читается и выводится в ОС
Windows, в которой есть специальные функции API, которые в этом помогают /13/.
2.1.3. Выходная информация
Выходной информацией является список минюций в абсолютных параметрах, расположенный в памяти, содержащий параметры каждой найденной минюции. Каждый элемент массива содержит все необходимые параметры минюции: координаты целого типа – 2х4 байта, угол направления 8 байт, тип точки 1 байт
Структура массива:
Таблица 2.1
Формат строки файла со структурным описанием
Поле
Формат
Описание
X
Целое
Абсцисса минюции на растре
Y
Целое
Ордината минюции на растре
a
Целое
Ориентация минюции на растре
T
Байт
Тип минюции. Раздвоение или окончание
k
Целое
Количество минюций
2.1.4. Математическая постановка задачи
Работа подсистемы реализуется следующими этапами:
- корректировка входного образа, устранение дефектов и искажений;
- поиск минюций и формирование списка их абсолютных параметров;
- фильтрация полученного списка параметров;
Для решения поставленных задач требуются стандартные операции для работы с массивом, которые представлены в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Операции над массивом
Обозначение
Расшифровка
|Array|
количество элементов массива
Array[i]
обращение к i-му элементу массива
операция добавления элемента E в конец массива M
Delete(Array,Pos)
операция удаления элемента на позиции Pos из массива Array
Delete(Array, Element)
операция удаления элемента Element из массива Array
Pos(Array,Element)
операция получения номера элемента Element в массиве Array
Array1ÈArray2
операция добавления в конец массива Array1 не дублируемых элементов массива Array2
Array1ÇArray2
операция пересечения массивов
логическая операция принадлежности элемента E массиву M
Sort(Arrayf)
операция сортировки массива Array по значению поля f
2.1.5. Функциональная схема подсистемы анализа папиллярного
узора
Целью работы является реализация программы для выполнения схемы, изображенной на рис. 2.1.1.
Схема подсистемы анализа
Рис. 2.1.1
2.2. Описание постановки задачи выявления дефектов сканирования и их устранение
2.2.1. Характеристика задачи
Папиллярный узор представленный в виде растра содержит отдельные элементы линии. Линии – это отображение гребней папиллярного узора, обход по контуру этих линий позволит выделить отдельные гребни и получить информацию об их расположении на пальце. Однако в процессе получения растра отпечатка возможны типичные дефекты изображения, которые возникают вследствие попадания мусора на сканирующее устройство, существование порезов и складок на коже, непостоянном прижиме пальца к сканеру и изменение его положения при каждом новом сканировании.
Дефекты бывают двух видов – это слипания соседних гребней и обрывы гребня на растре вследствие описанных выше ситуаций. Так как данные дефекты частично предсказуемы, то можно их устранить. Применяя подготовку изображения, к дальнейшему структурному анализу, удается значительно понизить количество шумов и искажений в исходном растре, что ведет к повышению скорости и надежности распознавания.
В результате решения задачи выявления и устранения дефектов сканирования система идентификации личности дополнит свои функциональные возможности способностью повышения качества входных образов.
2.2.2. Входная информация
Входной информацией является битовый растр отпечатка,
полученный с помощью сканирования разрешением 600dpi. Расширение
битового файла
по-умолчанию *.bmp. Формат bmp (от слов BitMaP - битовый
массив) представляет из себя несжатое (в основном), что позволяет не вносить
погрешностей, изображение. Формат bmp довольно легко
читается и выводится в ОС Windows, в которой есть специальные функции API.
Входной растр представлен форматом BMP, который имеет структуру представленную на рис. 2.1.2 /13/.
Формат BMP
Рис. 2.1.2
В начале стоит заголовок файла – BITMAPFILEHEADER.
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
{
WORD bfType;
DWORD bfSize;
WORD bfReserved1;
WORD bfReserved2;
DWORD bfOffBits;
} BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;
Дальше идет структура – BITMAPINFOHEADER
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER
{
DWORD biSize;
LONG biWidth;
LONG biHeight;
WORD biPlanes;
WORD biBitCount;
DWORD biCompression;
DWORD biSizeImage;
LONG biXPelsPerMeter;
LONG biYPelsPerMeter;
DWORD biClrUsed;
DWORD biClrImportant;
} BITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;
2.2.3. Выходная информация
Выходной информацией для данной задачи является скорректированный растр, практически не имеющий слипаний и разрывов, который более пригоден для поиска на нем минюций.
2.2.4. Математическая постановка
Поиск минюций происходит по нахождению локальных особенностей. Локальные особенности это сильные искривления контура линий. Искривления, которые являются минюциями – это окончания и раздвоения, но помимо них существуют слипания соседних линий и обрывы одной линии, что не является минюциями.
На рис. 2.2 показан разрыв линии, при этом выполняется следующее условие:
,(1)
где A = {x,y};
B = {x,y};
D – эмпирическая величина.
На рис. 2.3 показано слипание линий, при этом выполняется условие 1 для рис. 2.3.
Разрыв линии
A – сильное искривление контура линии папиллярного узора;
B – вероятная точка продолжения линии папиллярного узора;
C – искривление контура в вероятной точке продолжения;
D1, D2 – прилегающие области;
L1, L2 – вероятные соседние линии папиллярного узора.
Рис. 2.2
Слипание линий
A – сильное искривление контура линии папиллярного узора;
B – вероятная точка продолжения линии папиллярного узора;
C – искривление контура в вероятной точке продолжения;
D1, D2 – прилегающие области;
L1, L2 – вероятные соседние впадины папиллярного узора.
Рис. 2.3
2.2.5. Алгоритм решения задачи
Выделим основные действия по обработке каждой линии на изображении отпечатка:
− выделить произвольную черную точку на растре, принадлежащую обрабатываемой линии, и произвести обход по контуру линии папиллярного узора, которой принадлежит эта точка;
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.