방향분포를 이용한 지문인식

Fingerprint Identification Using the Distribution of Ridge Directions

본 논문에서는 지문의 방향분포를 기반으로 하여 전처리과정을 최소화하고 특징벡터의 크기를 축소하여 개인의 인증 및 인식 시스템에서의 시스템 처리속도와 검색속도 향상을 주된 연구목적으로 하였다. 지문의 방향분포는 지문의 융선과 골이 이루는 부분적인 방향성분의 집합으로서 가버필터 뱅크를 통해 8-방향 성분들로 추출된다. 이렇게 생성된 방향분포는 불연속적인 특성을 갖게 되는데 이를 연속적인 방향성분으로 근사화하여 방향영상으로 시각화한다. 이 후 지문의 중심 이 되는 기준점을 설정하고 기준점으로부터 32-방향, 6-단계 거리에 미리 정해진 192개 지점에서의 방향성분값들을 추출하여 특징벡터를 생성한다. 그 결과 기존의 다른 알고리즘보다 작은 크기의 특징벡터를 사용함으로써 전체 처리속도는 훨씬 증가하면서도 같은 수준의 인식률을 얻을 수 있었다.

This paper aims at faster processing and retrieval in fingerprint identification systems by reducing the amount of preprocessing and the size of the feature vector. The distribution of fingerprint directions is a set of local directions of ridges and furrows in small overlapped blocks in a fingerprint image. It is extracted initially as a set of 8-direction components through the Gabor filter bank. The discontinuous distribution of directions is smoothed to a continuous one and visualized as a direction image. Then the center of the distribution is selected as a reference point. A feature vector is composed of 192 sine values of the ridge angles at 32-equiangular positions with 6 different distances from the reference point in the direction image. Experiments show that the proposed algorithm performs the same level of correct identification as a conventional algorithm does, while speeding up the overall processing significantly by reducing the length of the feature vector.