Система идентификации личности по отпечаткам пальцев. Подсистема анализа изображения
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Информатика и вычислительная техника
Кафедра Программное обеспечение
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к дипломной работе на тему:
Система идентификации личности по отпечаткам пальцев.
Подсистема анализа изображения
Дипломник
студент группы 10-19-1Краснов Н.И.
Руководитель
д.т.н, профессорМурынов А.И.
Консультант по экономической части
к.э.н., доцентРадыгина И.И.
Консультант по безопасности
и экологичности проектаЯкименко Г.Ф.
НормоконтрольСоболева В.П.
Рецензент
вед. инженерКропачева Л.Н.
Заведующий кафедрой
Программное обеспечение
д.т.н, профессорМурынов А.И.
ИЖЕВСК
2007
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка к дипломной работе на тему Система идентификации личности по отпечаткам пальцев. Подсистема анализа изображения оформлена на 121 листе, содержит 31 рисунок, 17 таблиц.
Целью данной работы является разработка подсистемы анализа изображения отпечатка пальца в составе системы идентификации личности по отпечаткам пальцев на основе папиллярного узора для дальнейшего распознавания личности.
Работа включает в себя разработку и реализацию алгоритма устранения искажений в изображении отпечатка пальца полученных при сканировании отпечатка. Разработку и реализацию преобразования монохромного изображения отпечатков пальцев к структурированному виду, пригодному для обработки (сравнения).
Для написания соответствующего программного обеспечения были изучены материалы и публикации в области цифровой обработки изображений, векторизации, биологического строения человека и его биометрических параметров.
В результате проделанной работы было разработано программое обеспечение, предназначенное для автоматизации процесса объектного описания отпечатков пальцев на основе характерных особенносетей любого папиллярного узора. Характеристики локальных особенностей, получаемые в результате работы подсистемы, используются при дальнейшей работе в составе системы.
На сегодняшний день существуют готовые системы для идентификации личности, обладающие высокой степенью защиты, быстродействием, а также удобством в применении. Однако ни одна из существующих разработок не дает объектного описания и метода сравнения отпечатков. Все разработки являются уникальными, обладают собственными нововведениями, ноу-хау и составляют коммерческую тайну.
Данная разработка обладает открытым кодом и позволяет проводить структурное описание папиллярного узора. Поэтому данная разработка является уникальной и не имеет аналогов в современной индустрии компьютерной обработки изображений. Необходимо отметить, что используемый метод, пригоден не только для описания изображения отпечатков пальцев, но и для объектного описания других битовых изображений, таких как символьная информация, шрифты и подписи.
Разработанное программное обеспечение является исследовательским, оно направлено на изучение и анализ методов обработки изображений и его описания. С его помощью уже были получены важные экспериментальные данные, использованные в данной работе. Конечным программным продуктом может являться оболочка, представляющая в значительной мере автоматизированный интерфейс для идентификации личности.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ8
1.РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛИЧНОСТИ ПО ОТПЕЧАТКАМ ПАЛЬЦЕВ10
1.1.Обоснование целесообразности разработки системы идентификации личности по отпечаткам пальцев10
1.1.1.Назначение системы10
1.1.2.Характеристика функциональной структуры системы11
1.1.3.Обоснование цели создания системы12
1.1.4.Обоснование состава автоматизируемых задач14
1.2.Аналитический обзор15
1.2.1.Фирма BioLink15
1.2.1.1.Система управления BioLink BioTime 200615
1.2.1.2.Программный сервер BioLink15
1.2.2.Microsoft IntelliMouse Explorer with Fingerprint Reader16
1.2.3.Сотовый телефон GI10016
1.2.4.Редактор Adobe Photoshop17
1.2.5.Программа распознавания текста Fine Reader17
1.2.6.Вывод по аналитическому обзору18
1.3.Основные требования к системе19
1.3.1.Основные цели создания системы и критерии эффективности ее функционирования19
1.3.2.Функциональное назначение системы19
1.3.3.Особенности системы и условия её эксплуатации20
1.3.4.Требования к функциональной структуре21
1.3.5.Требования к техническому обеспечению22
1.3.6.Требования к информационному обеспечению22
1.3.7.Требования к программному обеспечению23
1.4.Основные технические решения проекта системы23
1.4.1.Решение по комплексу технических средств23
1.4.2.Описание системы программного обеспечения23
2.РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЯ ОТПЕЧАТКОВ ПАЛЬЦЕВ25
2.1.Описание постановки задачи подсистемы анализа изображения отпечатков пальцев25
2.1.1.Характеристика задачи25
2.1.2.Входная информация27
2.1.3.Выходная информация27
2.1.4.Математическая постановка задачи28
2.1.5.Функциональная схема подсистемы анализа папиллярного узора29
2.2.Описание постановки задачи выявления дефектов сканирования и их устранение29
2.2.1.Характеристика задачи29
2.2.2.Входная информация30
2.2.3.Выходная информация31
2.2.4.Математическая постановка31
2.2.5.Алгоритм решения задачи33
2.2.5.1.Описание алгоритма Формир