网络身份认证中指纹采集设备无关性的应用.pdfVIP

应用科技 网络身份认证中指纹采集设备无关性的应用 刘 宁 李 琳 郑州航空工业管理学院计算机科学与应用系，河南郑州 450015） [摘 要] 指纹识别算法与图像采集设备之间相互依赖的特点，是将来指纹身份认证在网络环境中推广应用的一个重要障碍。为推广基于指纹 识别的网络认证方法，指纹识别系统必须解决指纹采集设备无关性。文章研究了适用多种采集器的匹配算法以及网络指纹身份认证的工作流 程。 [关键词] 网络身份认证；指纹采集设备无关性；指纹匹配 自动指纹识别的研究在国内外都已进入一个较为繁荣的阶段，其 科研价值 良好的应用前景已经得到大家的公认。随着网络技术的迅速 发展和网络条件的逐渐普及，身份认证的应用场合逐渐向网络环境转 移。以电子商务为代表的网上身份认证，将逐渐成为指纹识别的重要应 用领域。 指纹识别在网络环境下的应用，应该与数字签名相似，会逐步走 向 “指纹认证中心+ 远程终端”的模式：即指纹认证中心负责所有样本 指纹采集、存储 管理，而认证过程则大多是通过在远程的服务终端采 集图像、提取特征来实现的。 随着指纹识别技术的发展，指纹图像采集设备也随之迅速发展， 国内外的众多公司相继推出自己的指纹采集设备。不同的指纹采集设备 1 网络指纹身份认证流程 带来了指纹图像在分辨率、图像质量等方面的多样性，这给网络环境下 另外，前期的指纹注册是必要的，参与人员的基本资料的录入以 及现场指纹采集需要在管理员监督下完成。存储在数据库作为模版的指 的指纹身份认证应用带来了新课题。 1 指纹采 设备无关性研究 纹可以在管理员指导下重复采集多次，以保证模版指纹的最佳质量。模 现有的指纹采集技术可归为三类：光学指纹采集、半导体指纹采 版指纹的高质量有利于提高后期指纹匹配的准确率。 集以及超声波指纹采集。 2.2 指纹匹配算法 其中，半导体指纹采集器又分为硅电容、半导体压感式 半导体 服务器端将待识别指纹特征与数据库中预存的模版指纹特征进行 温度感应式。目前在面向市场的指纹传感器中，传统型光学传感器占有 匹配。指纹匹配算法中 用到DT 子特征，DT 即DelaunayTriangula- [2] [ 1] tion ，其结构稳定性适用于解决采集设备无关性 。 优势。 由于受到半导体指纹传感器技术进步 价格下降的影响，基于半 匹配算法的主要步骤如下： 导体的指纹传感器的势力将会增加。而超声波指纹图像采集技术由于其 2.2.1DT 子匹配 成本过高，还没有应用到指纹识别系统中。 模版特征与待识特征进行所有DT 子的两两比对，可以得到若干真 [3] 指纹采集设备的差异对指纹图像的影响表现在以下三个方面： 正或近似匹配的子对 。但由于手指弹性变形会造成指纹特征点的定位 1）采集器的分辨率造成采集的图像分辨率不同； 偏差，有时真正匹配的一对DT 子也会得到不匹配的结果。因此设定匹 2）指纹图像覆盖面积问题，由于采集器采集指纹的表面积不等造 配对数只需超过一个经验阈值，即可判定这两幅指纹是同源指纹 （来自 成指纹图像的覆盖面积差异，通常半导体传感器的指纹采集区域小于