Automatic fingerprint recognition using directional information in wavelet transform domain

웨이블렛 변환 영역에서의 방향 정보를 이용한 지문인식 알고리즘

  • Published : 1997.10.01

Abstract

The objective of this paper is to develop an algorithm for a real-time automatic fingerprint recognition system. The algorithm employs the wavelet transform(WT) and the dominat local orientation that derived from the gradient Gaussian(GoG) and coherence in determining the directions of ridges in fingerprint images. By using the WT, the algorithm does not require conventional preprocessing procedures such as smothing, binarization, thining and restoration. For recognition, two fingerprint images are compared in three different ST domains;one that represents the original image compressed to quarter(LL), another that shows vertical directional characteristic(LH), and third as the block that contains horizontal direction(HL) in WT domain. Each block has dominat local orientation that derived from the GoG and coherence. The proposed algorithm is imprlemented on a SunSparc-2 workstation under X-window environment. Our simulation results, in real-time have shown that while the rate of Type II error-Incorrect recognition of two identical fingerprints as the identical fingerprints-is held at 0%, the rate of Type I error-Incorrect recognitionof two identical fingerprints as the different ones-is 2.5%.

본 논문은 융선의 방향정보를 사용하여 지문을 실시간 자동 인식하는 알고리즘을 제안한다. 융선의 방향정보는 웨이블렛 변환(WT) 그리고 경사 가우시안(gradient of Gaussian)과 코히리언스(coherence)로부터 얻어진 주된 국부 방향(dominant local orientation)을 사용하여 추출한다. 웨이블렛 변환의 적용은 기존에 제안된 알고리즘들에 포함되어 있는 평활화(smoothing), 이진화(binarization), 세션화(thinning) 및 보정(restoration)등 여러 전처리 과정의 생략을 의미하며, 따라서 제안하는 알고리즘의 실시간 처리를 가능하게 한다. 지문 인식은 웨이블렛 변환상에서 3개의 영역-크기가 1/4로 작아진 영역(LL), 수직 성분이 강조된 영역(LH), 그리고 수평 영역이 강조된 영역(HL)-에 나타나는 주된 국부 방향을 사용하여 빠르고 효율적으로 수행된다. 제안한 알고리즘은 SunSparc-2 워크 스테이션 환경의 X-window에서 구현되었으며, $256{\times}256$ 화소 크기의 지문 영상에 적용하여 성능을 평가하였다. 그 결과, 상이한 지문을 동일 지문으로 오인식하는 Type II 에러율을 0%로 했을때, 동일 지문을 상이한 지문으로 오인식 하는 Type I 에러율은 2.5%로서 매우 좋은 성능을 보였다.

Keywords

References

  1. Wavelet thory and its application Randy K. Young
  2. Comm. Pure Appl. Math. v.41 Orthonormal bases of compactly supported wavelet Dauechies, I.
  3. Multirate Digital Signal Processing N. J. Fliege
  4. Multirate Systems and Filter Banks P. P. Validyanathan
  5. CVGIP v.53 no.2 Computing Oriented Texture Fields A. Ravishankar RAO;Brian G. Schunck
  6. 춘계학술대회 논문집 v.18 Flow Visulization Using Texture Fields K. S. Om;D. H. Lee;J. W. Kim;H. C. Kim;B. G. Min
  7. Comput. Vision Graphics Image Process v.37 Analyzing oriented patterns M. Kass;A. Witkin
  8. IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence v.PAMI-8 A Computational Approach to Edge Detection J. F. Canny
  9. IEEE Trans. Systems. Man, and Cybernetics v.SMC-17 Intergrated Directional Derivative Gradient Operatiors O. Zuniga;R. M. Haradick
  10. IAPR Workshop on Machine Vision Applications Identification of Core and Delta points in Fingerprint images V. S. Srinivasan
  11. Pattern Recognition v.26 no.10 Fingerprint Recognition in Low Quality Images Louis Coetzee;Elizabeth C. Botha
  12. Pattern Recognition v.23 no.8 Automated Fingerprint Recognition using Structural matching A. K. Hrechak;J. A. McHugh