Abstract

Recognition of fingerprints (dactyloscopic images) is one of the practical application of signal processing. System of person identification by fingerprints is commonly-used by law enforcement bodies and Border services. This is also important in the field of access control systems and commercial devices where data security is not less important as reliability and data rate of processing algorithms. Existing systems of fingerprints processing are not fully ready for automatic recognition. Also, full modernization of existing equipment is not possible. The paper is devoted to the method of image processing. In particular, the preliminary processing of dactyloscopic images is considered as well as development of theoretical approach and practical realization of first stage of patterns forming – pre-processing of image for decreasing of its size and contrast increasing. The criteria for selecting ranges for sampling and quantization of images are given. Tasks of reducing the fingerprint image while increasing the contrast of the image were considered, analyzed and solved. Image reduction is based on the use of interpolation. It is shown that among the considered interpolation methods - linear, bilinear and bicubic - the latter one could provide the highest accuracy although it needs more hardware resources. However, when the dpi parameter (dots-per-inch) falls below 150, a rapid increase in the number of artifacts in the image is observed. Increasing of image sharpness is necessary for highlighting of colour transitions and consequently – for increasing the percentage of correct recognitions. Such increasing of image sharpness is proposed to achieve by using the Laplace operator (Laplasian calculation) and adding the result to the original image. The value of derivative at each pixel of the image depends linearly on sharpness level. Thus, it allows separating the areas with abrupt colour changes and gaps from the areas where the brightness is constant or changes slowly. The result of second derivative is much more for the areas with sharp changes than for the areas without them. The areas with constant or slowly-changing brightness after the second derivative calculation become almost the same dark colour. These areas could be restored to original image with retention of sharpness increasing effect. For this, transformed by Laplasian image should be added to the original one. Use of Laplasian allows to get an acceptable balance between the speed and computational complexity of the fingerprint recognition algorithm. The technical implementation of the device and illustration of its operation are given. Fingerprints image processing system is executed on the base of STM32f407 microcontroller with CortexM core. The system includes capasitive scanner, TFT LCD display and lab power source. The microcontroller software realizes, in particular, interpolation and contrast increasing. The system is module-compatible and able for scaling.

Highlights

  • Що: 1) підвищення різкості є протилежним до розфокусування; 2) розфокусування пов’язано з операцією інтегрування; 3) зворотною до інтегрування є операція диференціювання, можна припустити, що застосування до зображення операції просторового диференціювання дозволить підвищити його різкість

  • Fingerprints image processing system is executed on the base of STM32f407 microcontroller with CortexM core

Read more

Summary

Визначення максимального обсягу пам‘яті для ДЗ

З метою визначення кількості біт зображення необхідно провести дискретизацію та квантування зображень. Дискретизація та квантування являють собою загальні методи отримання цифрового зображення з аналогового, яке зчитується з сенсору напряму або опосередковано. Цифрове зображення відбитка розглядається у вигляді матриці значень яскравості:. Значення кожного елемента матриці (1) визначається яскравістю відповідного пікселя. Для оцифровування потрібно визначити значення M та N, а також значення максимальної яскравості L з урахуванням вимог щодо роздільної здатності (чіткості зображення), з одного боку, та обмежень щодо обчислювальних ресурсів — з іншого боку. Максимальне значення яскравості для зручності обирають у вигляді ступеня числа два, тобто:. Де параметр k визначає діапазон дискретних значень яскравості: f(x,y)ε[0,2k] і визначається особливостями задачі аналізу графічного зображення. У залежності від обраного параметра k загальна кількість біт, необхідна для зберігання зображення, становить:. Обсяг пам‘яті, який необхідно відвести для запам‘ятовування ДЗ, становить b / 8 байт

Зменшення обсягу файлу ДЗ
Збільшення контрастності
Технічна реалізація системи обробки відбитків пальців
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call