Báo cáo xử lý ảnh hình học bàn tay

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO CÁ NHÂN CHƯƠNG 5: HÌNH HỌC BÀN TAY Mơn: XỬ LÝ ẢNH Giảng viên: Lê Hồng Thái Lớp : D18CQCN01-N Sinh viên thực hiện: MLô Y Xanh MSSV:N18DCCN250 Mục lục Quan điểm lịch sử lịch sử phát triển Các đặc điểm chung ứng dụng Công nghệ Những phát triển tương lai Quan điểm lịch sử lịch sử phát triển: a) Quan điểm lịch sử: Hình học bàn tay cơng nghệ xác thực có lịch sử sử dụng lâu đời.Những tranh cổ Chauvet Cavern có niên đại carbon 31.000 tuổi Một số người nói dấu tay để lại với tranh chữ ký độc đáo nghệ sĩ Đây có lẽ ứng dụng Hình học Bàn tay cho nhận dạng, chắn cuối Cơng nghệ hình học bàn tay cơng nghệ sử dụng kĩ thuật số hình ảnh xử lý ảnh để xác thực ngón tay sử dụng nguyên lý Hình học Bàn tay cho ngón trỏ ngón phục vụ cho thị trường Bảo mật Chấm công b) Lịch sử phát triển: - 7/1858, William Herschel dùng bàn tay in lên mặt sau hợp đồng để làm dấu hiệu hợp đồng công ty ông ghi nhận lần người dùng hình ảnh bàn tay ngón tay cho mục đích nhận dạng - 1960, Robert Miller phát minh thiết bị tự động nhận dạng nguyên mẫu hình học bàn tay - 1970, thiết bị nguyên mẫu quét bàn tay thương mại hóa – Identimat giới thiệu - 1986, Recognition Systems tạo máy đọc ID3D, ID3D phát triển ưa dùng thị trường số lượng người dùng lớn yêu cầu tính bảo mật cao phịng nghiên cứu vũ khí hạt nhân nhà máy điện hạt nhân Quan trọng ID3D thiết kế giải pháp thương mại hóa thành cơng cho chi phí người tiêu dùng, lợi tức nhà sản xuất có ảnh hưởng lớn đến ngành công nghiệp sinh trắc học ID3D phiên Các đặc điểm chung ứng dụng:  Các đặc điểm phù hợp:  Số Lượng người dùng lớn thị trường  Mơi trường khắc nghiệt(ngồi trời)  Thói quen sử dụng thiết bị thường xuyên  Dễ sử dụng, độ xác cao  Tích hợp vận hành dễ dàng với hệ thống có sẵn bắt buộc  Các đặc điểm không phù hợp:  Yêu cầu xác định người nhiều người  Yêu cầu kích thước phải nhỏ  Người sử dụng không hợp tác  Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất:  Người sử dụng đào tạo không tốt  Máy đọc đặt không cách (quá cao thấp)  Ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp có nguồn sáng sáng dọi thẳng vào  Các vết băng bàn tay lớn bị trẹo khớp tay  Bàn tay bị biến dạng cao, thiếu ngón tay  Ứng dụng thú vị Những tiến thương mại cho thiết bị sinh trắc học bắt đầu cách nghiêm túc vào năm 1970 Identimat cài đặt phần đồng hồ chấm công nhân viên hệ thống Shearson Hamill, công ty đầu tư Phố Wall Điều cài đặt thiết bị sinh trắc học thương mại Sau đó, hàng trăm thiết bị Identimat sử dụng để truy cập vật lý sở an toàn Western Electric, Bộ Năng lượng, Tình báo Hải quân Hoa Kỳ, tổ chức.Ứng dụng sinh trắc học nói chung lâu đời thuộc Đại học Georgia, vào năm 1973, cài đặt Identimat từ Identimation đến hạn chế vào phòng ăn ăn thỏa sức Hệ thống hoạt động hàng ngày hoạt động nâng cấp nhiều lần dạng cơng nghệ Hình học Bàn tay nâng cao Một số lượng đáng kể máy quét Identimat lắp đặt Phịng thí nghiệm vũ khí hạt nhân sông Savannah, chứng minh mức hiệu suất cao giai đoạn đầu trình phát triển cơng nghệ Những sau thay mẫu ID3D, báo hiệu thương mại 96 David P Sidlauskas Samir Tamer chuyển đổi từ máy quét tay điện sang tất máy đại thiết bị kỹ thuật số Các ứng dụng khác hệ thống hình học bàn tay bao gồm: - Thế vận hội Olympic 1996, nơi có quyền truy cập từ Làng Olympic kiểm soát - Cơ quan lập pháp Colombia nơi máy đọc tay sử dụng để đảm bảo việc bỏ phiếu - Sân bay quốc tế San Francisco - Các trung tâm giữ trẻ ban ngày sử dụng hệ thống hình học tay để xác minh danh tính cha mẹ Các trường Tiểu học Lotus Development New Mexico ví dụ điều - Chương trình thí điểm INSPASS sử dụng hệ thống hình học tay để theo dõi cửa cho khách du lịch thường xuyên - Đại học Georgia sử dụng hệ thống hình học tay từ năm 1973 cho chương trình bữa ăn sinh viên họ - Tất nhà máy điện hạt nhân hoạt động Hoa Kỳ Công nghệ: Hệ thống hình học bàn tay theo bước thiết bị sinh trắc khác:  Thu thập mẫu  Xử lý mẫu gốc thành mẫu(template) sinh trắc  So sánh xử lý với mẫu khác có trước sở liệu a) Chụp mẫu bàn tay: Chụp mẫu vật sinh trắc thường thực camera quang học tiêu chuẩn máy quét hình phẳng Hình học bàn tay dựa phân tích đường viên bàn tay, hệ thống nhị phân hóa hình ảnh chụp thành hình bóng trắng đen Độ phân giải đầu đọc hình học bàn tay dùng cho thương mại thường thấp so với đầu đọc vân tay Việc ảnh chụp có độ phân giải thấp nên không nhạy cảm thay đổi vị trí đặt bàn tay vấn đề sinh lý b) Xử lý: Xử lý hình ảnh chụp khác nhiều với hệ thống hình học bàn tay khác Những hệ thống thương mại hóa hầu hết hệ thống học viện bắt đầu việc đo đặc tính sinh trắc hình ảnh nhị phân hóa bao gồm độ dài ngón tay, độ rộng, diện tích bề mặt, góc mốc bàn tay, tỉ lệ thứ Nhờ nên hệ thống hình học bàn tay không bị ảnh hưởng thay đổi bề mặt bàn tay hình xăm, lơng/tóc, vết cắt, vết xước, vết bỏng, vết dơ,… c) Phân lớp: Bước tiếp cận phổ biến sử dụng số liệu khoảng cách Euclid nhiều cách tiếp cận khác ghi nhận lại bao gồm phương pháp tương quan, phân tích ngun lý thành phần, tính tốn sai số trung bình điểm tương ứng dọc đường viền bàn tay d) Chọn mẫu: Tùy thuộc vào thay đổi sinh lý người dùng qua thời gian bắt nguồn từ tăng cân, sụt cân, sưng bàn tay, bệnh khớp tay chọn mẫu tai nạn phận bàn tay e) Hiệu suất: Hiệu suất hệ thống hình học bàn tay tương đối đa dạng dẫn đến trường hợp tính sai bao gồm:          Thiết bị chụp Kích cỡ tập liệu Nhân học Chất lượng hình ảnh thấp Thói quen sinh hoạt Hoạt động phịng thí nghiệm Chuyển động ràng buộc bàn tay Số liệu Thang thời gian f) Chuẩn hóa: Ngành cơng nghiệp sinh trắc dần phát triển mạnh, hình thành tiêu chuẩn chung cho quốc gia quốc tế.Tiêu chuẩn tiếp cận rông ngày ANSI/NIST-ITL 1-2000, miêu tả định dạng trao đổi liệu cho vân tay, hình ảnh khn mặt, thơng tin khác nhiều quan pháp luật khắp giới.Một tiêu chuẩn sinh trắc, ISO/IEC 19794, miêu tả khối liệu sinh trắc ISO/IEC 19794-10 giống với ANSI INCITS 396-2005(TC Hoa Kỳ), không tương thích nhị phân với mà yêu cầu vị trí đặt tay cho thiết kế hệ thống quang học xác Để đảm bảo khối liệu xác định xác phân tích, chúng thường kết hợp với chuẩn khác BioAPI hay CBEFF Những phát triển tương lai - Nghiên cứu tập trung vào mảng :  Giảm tỷ lệ nhận dạng sai  Loại bỏ cho việc hướng dẫn đặt tay bàn lăn - Cuối 2006, Recognition Systems thông báo cho sản phẩm hình học bàn tay dựa mẫu 20-byte lớn hơn, mang lại hiệu suất cao so với mẫu 9-byte sử dụng đời trước Công ty tuyến bố sử dụng độ phân giải quang học cao dẫn đến tỉ lệ nhận dạng sai thấp cho sản phẩm - Các nhà nghiên cứu hàn lâm đưa nhiều thuật tốn hình học bàn tay cho phép đặt tay khơng bị giới hạn bề mặt quét Tại nhà nghiên cứu thực thêm bước loại bỏ bề mặt quét hoàn toàn, yêu cầu người dùng cần vẫy tay phía máy ảnh từ xa Hệ thống định vị nếp nhăn khớp ngón tay hình ảnh thang độ xám, sau kết hợp thơng tin với liệu nhận dạng khn mặt chụp hình ảnh Tất cách tiếp cận thể lời hứa đưa vào sản phẩm thương mại Không rõ giới hạn hiệu suất nằm đâu hình học bàn tay.Điều ngụ ý per-106 David P Sidlauskas Samir Tamer hình thức không bị giới hạn nội dung sinh trắc học bàn tay, mà thuật toán trích xuất nội dung Kết hợp hai lớp thuật tốn hình học bàn tay, dựa đường viền đặc điểm hình học, dẫn đến thuật tốn hiệu suất chí cao so với thuật tốn cơng bố tài liệu Ngồi ra, thuật tốn phát triển vị trí đặt tay khơng bị hạn chế cung cấp hiệu suất cao kết hợp với thuyết trình tay lặp lại nhiều hệ thống bị ràng buộc (một sử dụng trục lăn có chốt định vị ngón tay) - Ngồi thuật tốn hình học bàn tay tiến hóa, tương lai cịn có hứa hẹn khả nhận dạng bàn tay tốt cách kết hợp hình học bàn tay vàohệ thống đa sinh trắc học Một số nhà nghiên cứu cải thiện hiệu suất phương pháp tiếp cận dành cho hình học cách thêm liệu kết cấu từ in thực từ hình ảnh (trước binarization) tạo hình bóng bàn tay Hình học bàn tay kết hợp với nhận dạng khuôn mặt dự án vượt biên dọc biên giới Israel - Palestine Có thể tưởng tượng triển khai đa sinh trắc học khác bao gồm hình học bàn tay, bao gồm bàn tay / ngón tay bàn tay / tĩnh mạch.Dựa vào kết hợp với hệ thống sinh trắc học khác để tạo mơ hình rộng lớn nhằm phục vụ cho nhiều mục đích khác trị, y tế,… ... lẽ ứng dụng Hình học Bàn tay cho nhận dạng, chắn cuối Cơng nghệ hình học bàn tay cơng nghệ sử dụng kĩ thuật số hình ảnh xử lý ảnh để xác thực ngón tay sử dụng ngun lý Hình học Bàn tay cho ngón... quang học tiêu chuẩn máy quét hình phẳng Hình học bàn tay dựa phân tích đường viên bàn tay, hệ thống nhị phân hóa hình ảnh chụp thành hình bóng trắng đen Độ phân giải đầu đọc hình học bàn tay dùng... đầu đọc vân tay Việc ảnh chụp có độ phân giải thấp nên không nhạy cảm thay đổi vị trí đặt bàn tay vấn đề sinh lý b) Xử lý: Xử lý hình ảnh chụp khác nhiều với hệ thống hình học bàn tay khác Những