화질 척도 분석과 특징점 분류를 이용한 Delaunay 삼각화 기반의 지문 정합 알고리즘
Delaunay triangulation based fingerprint matching algorithm using quality factor analysis and minutiae classification
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 김경환
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045830
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
지문 인식은 크게 전처리, 특징점 추출, 정합의 과정으로 구성된다. 이 중에서도 정합 과정은 전체 지문 인식 시스템의 성능을 결정한다. 두 지문 간의 정합은 추출한 특징점의 패턴을 해석하여 지문 간의 변환 관계를 추정하여 정렬하고, 유사 특징점 쌍의 개수를 이용하여 지문간의 유사도를 계산하는 순서로 진행된다. 특징점의 패턴 해석을 위해 다양한 구조들이 제안되어 왔으며, 그 중 Delaunay 삼각화는 회전과 평행 이동에 강건하여 지문 인식에 적합하다. 그러나 특징점이 소실되거나 추가로 추출되는 경우에는 지문 인식 시스템의 성능이 저하되며 계산 복잡도도 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 지문 영상의 영역별 화질 척도 분석과 특징점 분류 방법을 이용한 Delaunay 삼각형 기반의 정합 알고리즘을 제안한다. 지문 영상의 영역별 화질 척도 분석을 통해 저화질 영역을 설정하고, 추출된 특징점을 4개의그룹으로 분류하여 정합 과정에 이용함으로써 인식 성능을 개선하고 계산 복잡도를 감소시켰다. 또한 격자 기반의 검색 알고리즘을 정합 과정에 도입함으로써 정합 속도를 향상시켰다. 정합 후보 영역에서의 저화질 영역 제거와 특징점 분류에 대한 실험을 통해 인식기의 성능과 정합 소요 시간이 감소되는 것을 확인하였다. 또한 격자 기반의 검색 알고리즘의 적용으로 정합 시간을 단축하여 실시간 지문 인식 시스템의 구성이 가능함을 검증하였고, NIST(National Institute of Standards and Technology)에서 제공하는 정합 알고리즘(BOZORTH3)보다 성능이 향상되었음을 확인하였다.
more초록/요약
Fingerprint identification system consists of three steps: preprocessing, minutiae extraction, and matching. Among them, matching step determines performance of overall system. Matching step is consist of analyzing minutiae patterns, estimating transformation parameter and matching point patterns. Matching score between two fingerprints is calculated by number of matched minutiae pairs. Many structures that describe minutiae patterns have been proposed, among them Delaunay triangulation is suitable for fingerprint matching because of its robustness to rotation and translation. However, missing and spurious minutiae degrade the performance and the computational efficiency. This paper proposes a method of combining local quality assessment and 4-category minutiae classification to improve accuracy and decrease computational complexity in matching process. Processing time is decreased by using grid based search algorithm, so real-time fingerprint identification system can be constructed. The results proved that the proposed algorithm outperforms the matching algorithm (BOZORTH3) provided by NIST(National Institute of Standards and Technology).
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