זיהוי טביעות אצבע היא שיטת הזיהוי המבוססת על דפוסי האצבעות האנושיים השונים, הייחודית בקרב כל אדם. זוהי הדרך הפופולרית ביותר לרכוש פרטים של כל אדם והיא הדרך הקלה והנוחה ביותר לזהות אדם. יתרון בשיטת זיהוי טביעות האצבע הוא בכך שדפוס טביעות האצבעות נשאר זהה לאדם לאורך כל חייו, מה שהופך אותו לשיטה בלתי ניתנת לזיהוי אנושית. חקר זיהוי טביעות האצבע הוא דקטילוסקופיה.
הגדרת טביעות אצבעות:
משטח העור של כל אצבע אנושית מורכב מדפוס של קווים כהים של רכסים יחד עם קווים לבנים או עמקים ביניהם. מבני הרכסים משתנים בנקודות הידועות בשם minutiae ויכולים להיות מפוצלים או באורך קצר או ששני רכסים יכולים להסתיים בנקודה אחת. פרטים או דפוסים אלה ייחודיים בכל בן אנוש. זרימת הרכסים הללו, תכונותיהם, הפרטים המורכבים של הרכסים והרצף שלהם הם שמגדירים את המידע לזיהוי טביעות האצבע.
דפוסי רכס שונים הם כמפורט להלן:
דפוס FingerPrint
ניתן לחלק את דפוסי האצבע לשלוש קבוצות כפי שמוצג להלן
- קשתות : רכסים נכנסים ויוצאים מאותם צדדים
קשת רגילה
- לולאות : רכסים נכנסים בצד אחד ויוצאים בצד אחר
- סיבובים: הוא מורכב ממעגלים או מתערובת של סוגי תבניות.
השגת טביעות אצבע:
ישנן שתי דרכים להשיג טביעות סמויות או טביעות אצבע
- באמצעות שיטות כימיות: ריסוס המשטח באבקה שחורה יכול לחשוף את דפוסי טביעות האצבע אשר לאחר מכן ניתן להרים באמצעות סרט שקוף. ניתן להשתמש בכימיקלים שונים כמו ציאנו-אקרילט (שיכולים לפתח טביעות אצבע על מגוון עצמים), נינהידרין (אשר נקשר עם חומצות אמינו הנמצאות בטביעות האצבע, ויוצר צבע כחול או סגול). כמו כן, ניתן להשתמש באבקה המגנטית לחשיפת טביעות אצבע ועבודה על משטחים מבריקים או שקיות פלסטיק או מיכלים.
- באמצעות שיטת זיהוי אוטומטי: את תמונות טביעות האצבע ניתן לרכוש באמצעות חיישנים שונים. דוגמאות לכך הן חיישנים קיבוליים אשר מקבלים ערך פיקסל בהתבסס על הקיבול של מאפייני טביעות האצבע שכן לכל תו כמו רכס אצבע יש קיבול שונה, חיישנים אופטיים המשתמשים בפריזמות כדי לזהות שינוי בהחזר האור על ידי כל מאפיין וסורקים תרמיים המודדים את ההבדל. בטמפרטורה לאורך זמן כדי ליצור תמונה דיגיטלית.
תהליך זיהוי טביעות אצבע:
בעיקרון, נעשה שימוש בטכנולוגיית הדמיה דיגיטלית ברכישה, אחסון וניתוח של נתוני טביעות האצבע.
- תמונות רוכשות: כפי שהוסבר לעיל, ניתן להשתמש בחיישנים שונים לקבלת תמונות דיגיטליות טביעות אצבע. סורק טביעות האצבע מורכב מסורק אופטי או מסורק קיבול. הסורק האופטי מורכב מהתקן המצויד בטעינה המורכב מדיודות רגישות לאור הנותנות אותות חשמליים בעת חיסולם. הנקודות הזעירות המייצגות את האור שפגע במקום נרשמות כפיקסלים ומערך הפיקסלים מהתמונה. כאשר אנו מניחים את האצבע על צלחת זכוכית או עוקבים אחר המשטח, המצלמה מצלמת את התמונה על ידי הארת רכסי האצבע.
התמונה השמאלית המופיעה למטה מציגה את כל המבנה של רכישת טביעות האצבע באמצעות סורק אופטי והתמונה הימנית היא הדוגמה בזמן אמת למערכת.
אחסון התמונות : לאחר מכן עיבוד התמונה הנרכשת נעשה באמצעות טכניקות עיבוד תמונה דיגיטליות כמוסבר להלן:
- פילוח תמונה : התמונה הנרכשת נוטה להכיל תכונות לא רצויות יחד עם התכונות הרלוונטיות. כדי להסיר זאת, נעשה סף על בסיס השונות של כל פיקסל בתמונה. הפיקסלים בעלי עוצמתם (ערך רמה אפורה) הגדולה מהסף נחשבים ואילו הפיקסלים בעלי עוצמה הנמוכה מהסף מסולקים.
- נורמליזציה של תמונה: לכל פיקסל בתמונה שונות ממוצעת שונה. מכאן שכדי להשיג דפוס אחיד, נעשה נורמליזציה כך שהפיקסלים של התמונה נמצאים בטווח הערכים האפור הרצוי.
- כיוון תמונה: הוא מגדיר יצירת התמונה על בסיס כיוון הרכס בכל נקודה. זה נעשה על ידי חישוב השיפוע של כל פיקסל בכיווני x ו- y ואז חישוב הכיוון על ידי קביעת הממוצע של וקטור אורתוגונלי לשיפוע.
- בניית תמונת התדר: זה נעשה כדי לקבוע את התדירות המקומית (קצב ההתרחשות) של הרכסים. זה נעשה על ידי הקרנת הערכים האפורים של כל פיקסל יחד עם הכיוון בניצב לכיוון הרכס ואז חישוב מספר הפיקסלים בין מינימום רצוף בצורת הגל, המתאימים לרכסים. דרך נוספת היא שימוש בטכניקת טרנספורמציית פורייה.
- סינון תמונות: זה נעשה כדי להסיר רעש לא רצוי. זה נעשה באמצעות מסנן Gabor או מסנן Butterworth. דרך בסיסית היא לכרוך את התמונה עם הפילטר.
- תמונה בינארית: התמונה המסוננת מומרת לאחר מכן לתמונה בינארית בטכניקת סף, כדי לשפר את הניגודיות. הוא מבוסס על סף גלובלי, כלומר ערך פיקסל גדול מהסף מוגדר ל- 1 וערך פיקסל נמוך מ- מוגדר ל- 0.
- דילול תמונה: זה נעשה כדי לחסל פיקסלים קדמיים עד לרוחב פיקסל אחד. זה משמר את הקישוריות של הרכסים.
ניתוח התמונות : זה כולל חילוץ פרטי הפרטים הקטנים מהתמונה המעובדת ואז השוואה עם דפוסי התמונה המאוחסנים שכבר נמצאים בבסיס הנתונים. מיצוי Minutiae נעשה על ידי חישוב מספר המעבר או מחצית מסך ההפרשים בין זוגות פיקסלים בשמונה שכונות מחוברות (שמונה מחוברות פירושן פיקסל המוקף בשמונה פיקסלים). מספר הצלב מעניק זיהוי ייחודי לכל מאפיין טביעת אצבע.
לאחר מכן משווים את התמונה הנרכשת יחד עם הפרטים שחולצו עם הפרטים הקיימים בבסיסי הנתונים שניתן להדפיס או לרשום רשומות, לצורך התאמה, ואם תמונות או פרטים תואמים, האדם מזוהה. ה המערכת מספקת רשימה של תמונות טביעות האצבע המתאימות ביותר ממאגר ההדפסה והתוצאות מאומתות כדי לקבוע אם נעשה זיהוי.
היתרונות של זיהוי טביעות אצבע:
- זה מאוד מדויק
- זה ייחודי ולעולם לא יכול להיות זהה לשני אנשים.
- זו הטכניקה החסכונית ביותר.
- זה קל לשימוש
- שימוש בשטח אחסון קטן
יישומים של זיהוי טביעות אצבע:
- לזהות עבריינים בזירות פשע. זו הייתה אחת הסיבות העיקריות לפיתוח טכנולוגיה זו על ידי ה- FBI בארה'ב.
- לזהות חברים בארגון. זה עוזר משפר את הביטחון כאלה שרק אנשים מאומתים יכולים להיכנס לאזור המאובטח ולא אף חבר אחר.
- בחנויות מכולת לזהות ולחייב אוטומטית כרטיס אשראי או כרטיס חיוב של משתמש רשום.
קרדיט תמונות:
- דפוס FingerPrint מאת Emeraldandsight
- קשת רגילה מאת Ridgeandfurrows
- קשת אוהלים מאת רידג'נפורו
- אולנר ולולאה רדיאלית על ידי רידג'נפורו
- מסתער על ידי רידג'נפורו
- חישת טביעות אצבע אופטית על ידי idteck
- סורק זיהוי טביעות אצבע מאת ויקימדיה
אז זה רעיון קצר לגבי זיהוי טביעות אצבעות. כל קלט נוסף כמו פרטים על טכניקות העיבוד או על החשמל ו פרויקטים אלקטרוניים מוזמנים לדון ...
