HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

CÁP TUẤN BIÊN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG
NHẬN DẠNG VÂN TAY TỪ ẢNH SỐ
Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH

Mã số: :

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT

HÀ NỘI – NĂM 2013
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS. TRỊNH ANH TUẤN Phản biện 1:…………………………… …………………….

Phản biện 2: …………………………………………………

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận
văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn
thông
Vào lúc: giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính
Viễn thông PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lời nói đầu:
Ngày nay, việc thu thập, xử lý
thông tin qua ảnh để nhận biết đối

Sử dụng các điểm minutiea đã trích
chọn bước trước để đối sánh nhận dạng
vân tay (minutiae matching).
4. Luận văn trình bày theo cấu
trúc:
Chương I: Vân tay trong sinh trắc
học.
Chương II: Trích chọn đặc tính
vân tay và đối sánh vân tay.
Chương III: Xây dựng hệ thống
thử nghiệm. Ví dụ minh họa
PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG I: VÂN TAY
TRONG SINH TRẮC HỌC
Thực chất việc lấy dấu vân tay
dùng để làm gì? Việc lấy dấu vân tay
nhằm mục đích làm cơ sở dữ liệu.
Gồm 2 quá trình chính trong việc lấy
dấu vân tay như sau :
1. Xác nhận dấu vân tay ( fingerprint
verification )Tại bước này một người sẽ
cung cấp dấu vân tay cùng với chứng
minh thư nhằm tạo ra một cơ sở dữ liệu
tương ứng dấu vân tay và thẻ chứng
minh thư .
2. Nhận diện dấu vân tay (finger
identification ) Bước này sẽ không cần
dùng tới chứng minh thư nữa. Dấu vân
tay sẽ được đưa vào để đối chiếu với
database chứa các vân tay.

máy quét ghi nhận và xử lý.
- Cách thứ hai được xem là "đọc"
dòng điện dưới ngón tay thông qua hệ
thống khuyếch đại xung điện, rồi
chuyển thành vân tay.
Ngày nay việc ứng dụng công nghệ
sinh trắc học về nhận dạng vân tay
được sử dụng ngày càng nhiều vì nó
đáp ứng yêu cầu bảo vệ dữ liệu, đảm
bảo an ninh an toàn với độ chính xác
cao.
Thuật toán so khớp vân tay:
Thuật toán gồm hai bước: giai
đoạn thứ nhất là thiết lập quần thể và
giai đoạn hai là sự tiến hóa dựa vào di
truyền. Thuật toán được trình bày tóm
tắt như sau:
1) Áp dụng toán tử so khớp cục bộ để
thiết lập quẩn thể ban đầu gồm P cá thể
được biểu diễn dạng vector các số thực.
2) Tính toán giá trị thích nghi dựa vào
phương trình (8) cho mỗi cá thể trong
quần thể ban đầu .
3) Lặp lại các bước cho đến khi gặp
điều kiện dừng.
4) Chọn P/2 cá thể có độ tích nghi cao
(bằng phương pháp đấu chọn kích
thước k [23], k=5 trong thực nghiệm)
trong quần thể làm cá thể bố mẹ .
5) Sản sinh ra thế hệ con sử dụng phép

1.3. Thể hiện các đặc tả của vân
tay
Căn cứ vào ảnh vân tay đầu vào
chúng ta có thể lựa chọn được đặc tính
cần trích chọn và dự kiến phương án
nhận dạng.
1.4. Khó khăn gặp phải khi nhận
dạng vân tay
Tùy vào điều kiện thu nhận ảnh
dẫn đến chất lượng ảnh thu thập nên
nhiều khi các chi tiết trên mẫu vân tay
không biểu hiện hiện rõ ràng.
Tuy vậy trong thực tế cũng có
nhiều mẫu vân tay thu thập trong điều
kiện tốt nên có chất lượng cao.

CHƯƠNG II
ĐẶC TÍNH VÂN TAY VÀ
ĐỐI SÁNH VÂN TAY
2.1. Đại cương về ảnh số và xử lý
ảnh trong Matlab
Trong phần này sẽ trình bày tóm
tắt về ảnh số và một số thuật toán xử lý
ảnh số trong Matlab.
2.2. Đại cương về ảnh số:
Ảnh có thể biểu diễn dưới dạng tín
hiệu tương tự hoặc số. Trong phần này
sẽ tập trung vào biểu diễn ảnh số, cơ sở
về mầu và việc chuyển đổi màu.
2.2.1. Biểu diễn ảnh số:

Tổ chức quốc tế về chẩn hóa màu
CIE đã đưa ra một số không gian màu
như: RGB, CMY, CMYK, HIS,…
Trong đó mô hình RGB có vai trò quan
trọng.
2.2.3. Chuyển đổi màu:
Hệ tọa độ màu do CIE quy định
như một hệ quy chiếu và trên thực tế
không thể biểu diễn hết các màu.
2.3. Xử lý ảnh số trong Matlab:
Đứng về mặt xử lý tín hiệu nói
chung và xử lý ảnh nói riêng, Matlab là
công cụ rất mạnh. Trong Matlab có
nhiều Toolbox hỗ trợ các ứng dụng
chuyên sâu. Với bài toán nhận dạng
hình ảnh, các Toolbox thường được sử
dụng gồm:
- Image Processing Toolbox
- Image Acqusition Toolbox
- Wavelet Toolbox
- Signal Processing
- Statistics Toolbox
- Neural Network Toobox
Hiện nay, MATLAB dù đã được
sử dụng khá phổ biến trên thế giới, còn
khá mới mẻ đối với chúng ta. Vì thế, tôi
xin trình bày chút hiểu biết cơ bản tích
lũy sau một thời gian tiếp cận với
MATLAB trong toán giải tích nhiều
biến.

kết quả.
2.3.5. Phát hiện biên bằng toán tử
gradient:
Sử dụng toán tử gradient trong
miền 2D là một trong các phương pháp
dùng để phát hiện biên. Toán tử định
nghĩa như là một vec-tơ hai thành phần:
/
/
x
y
G
f x
G
f y
 
 
 
  
 
 
 
 
 
f

2.3.6 Loang rộng và thu nhỏ đối
tượng
Loang rộng (dilation) và thu nhỏ
(erosion) đối tượng là hai toán tử cơ của

2.4.3 Xây dựng hệ thống nhận
dạng vân tay bằng ảnh số:
Trên cơ sở các phân tích đã nêu,
sau đây là đề xuất về sơ đồ khối hệ
thống nhận dạng vân tay bằng ảnh số.
Hệ thống này có khả năng phân loại vân
tay, tạo cơ sở dữ liệu và nhận dạng vân
tay.
- Kiểu nhận dạng là identification,
nghĩa là một mẫu cần nhận dạng (input)
sẽ nhận kết quả bằng cách đối sánh với
N mẫu khác trong cơ sở dữ liệu
(template).
- Kiểu chế độ hoạt động của hệ thống
hướng đến là online. Nghĩa là hệ thống
có thể hoạt động liên tục, có khả năng
ghép với khâu thu thập số liệu sử các
phương pháp thu nhận ảnh live-scan
(bằng máy scan, sensor,…) và quan
trọng hơn có thể vừa thu thập số liệu
vừa có thể nhận dạng.
- Kiến trúc hệ thống thiết kế theo hướng
xử lý dữ liệu nối tiếp
2.5. Tập mẫu ảnh vân tay
Vân tay có thể lưu trữ theo hai
cách: trên giấy (giấy thường, giấy
ảnh ) hoặc file ảnh.
2.6. Trích chọn minutiae cho đối
sánh vân tay
Hướng chung là chọn các phương