Untersuchung von Methoden zur Verarbeitung digitaler Bilder von Fingerabdrücken
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Diplomarbeit aus dem Jahr 2006 im Fachbereich Informatik - Angewandte Informatik, Note: 1,7, Fachhochschule Dortmund (Informatik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:Was ein Fingerabdruck ist, weißt jeder. Jeder Mensch besitzt Fingerabdrücke auf den Handflächen und Fußsohlen. Doch das Erstaunliche dabei ist, dass jeder einzelne Finger jedes Menschen seinen einzigartigen individuellen Abdruck hat. Es reicht schon einen Blick auf die eigenen Fingerkuppen zu werfen. Die Rillenlinien verlaufen an allen Fingern sowohl von linker als auch von rechter Körperseite unterschiedlic...
Diplomarbeit aus dem Jahr 2006 im Fachbereich Informatik - Angewandte Informatik, Note: 1,7, Fachhochschule Dortmund (Informatik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Was ein Fingerabdruck ist, weißt jeder. Jeder Mensch besitzt Fingerabdrücke auf den Handflächen und Fußsohlen. Doch das Erstaunliche dabei ist, dass jeder einzelne Finger jedes Menschen seinen einzigartigen individuellen Abdruck hat. Es reicht schon einen Blick auf die eigenen Fingerkuppen zu werfen. Die Rillenlinien verlaufen an allen Fingern sowohl von linker als auch von rechter Körperseite unterschiedlich. Es gibt auch kein symmetrisches bzw. spiegelverkehrtes Linienbild. Die Fingerabdrücke sind nicht genetisch bedingt, was auch die Unterscheidung bei eineiigen Zwillingen erklärt. In riesigen Datenbeständen mit mehreren Millionen Fingerabdrücken wurden bis heute noch keine identischen gefunden. Doch all diese Phänomene sind nicht nur unerforschte Geheimnisse der Natur, die man bewundern odergenießen könnte. Die Informationsmerkmale der Fingerabdrücke können dazu verwendet werden, Personen zu identifizieren.
Mit der Entwicklung der Computertechnik, Erfindung neuer Materialien und mathematischer Algorithmen ist es gelungen, intelligente Personenidentifikationssysteme zu realisieren. Dank einfachem Aufbau, mobiler Einsatzmöglichkeit, schnellerer Bearbeitungszeit und geringeren Kosten, werden sich Fingerabdruck-Erkennungsgeräte immer weiter in menschlichen Alltagsleben verbreiten.
Problemstellung:
- Einarbeitung in die gängigen Algorithmen der Fingerabdruckerkennung.
- Auswahl eines Algorithmus und Aufteilung des gesamten Erkennungsablauf in einzelne logische Bearbeitungsschritte.
- Implementierung der Bearbeitungsschritte als separate Funktionen .
- Untersuchung der bekannten Segmentierungs- und Skeletierungsalgorithmen und Umsetzung der relevanten davon.
- Entwickelung einer Benutzeroberfläche für den kompletten Erkennungsablauf mit allen dazugehörigen Funktionalitäten und zusätzlichen Einstellungen, wobei jeder Schritt visuell dargestellt werden soll.
- Markierung der lokalisierten Merkmale des Fingerabdrucks im Bild, Klassifizierung und Speicherung diese in eine Text-Datei.
- Untersuchung und Bewertung der Algorithmen anhand von Beispielen.
Gang der Untersuchung:
Kapitel 2 beschäftigt sich allgemein mit der Thematik der biometrischen Identifikation mittels Fingerabdruckerkennung. Am Anfang dieses Kapitels wird ein Rückblick auf die Geschichte gegeben. Es werden grundlegende Begriffe erklärt. Im Weiteren informiert das Kapitel über ein typisches Erkennungssystem und dessen Aufbau. Außerdem werden verschiedene Einsatzgebiete vorgestellt.
Kapitel 3 bildet den Hauptteil dieser Arbeit und geht einen Schritt weiter in die Welt der Fingerabdruck-Technologie. Es stellt ausführlich alle einzelnen Komponenten eines ausgewählten Fingerabdruckerkennungsalgorithmus vor, der mit Hilfe bestimmter Methoden der digitalen Bildverarbeitung das Lokalisieren von Minutien realisiert. Zum besseren Verständnis werden sämtliche Abschnitte des Kapitels von zahlreichen Beispielsbildern begleitet. Darüber hinaus werden einige alternative Ansätze vorgestellt.
Kapitel 4 stellt zum Vergleich ein weiteres modernes Fingerabdruckerkennungsverfahren vor. Neben dem Grundprinzip und der allgemeinen Vorgehensweise wird auch die mögliche Realisierung diskutiert.
Kapitel 5 beschreibt die Aufgaben und Funktionsweise einer Software, die zur visuellen Darstellung des Fingerabdruckerkennungsalgorithmus entwickelt wurde.
Die Testergebnisse werden in Kapitel 6 präsentiert und analysiert. Anhand der Beispiele werden aufgetretene Schwierigkeiten erläutert sowie Verbesserungsmöglichkeiten untersucht.
Kapitel 7 schließt die Arbeit mit einer Zusammenfassung und einem kurzen Ausblick ab.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichn...
Was ein Fingerabdruck ist, weißt jeder. Jeder Mensch besitzt Fingerabdrücke auf den Handflächen und Fußsohlen. Doch das Erstaunliche dabei ist, dass jeder einzelne Finger jedes Menschen seinen einzigartigen individuellen Abdruck hat. Es reicht schon einen Blick auf die eigenen Fingerkuppen zu werfen. Die Rillenlinien verlaufen an allen Fingern sowohl von linker als auch von rechter Körperseite unterschiedlich. Es gibt auch kein symmetrisches bzw. spiegelverkehrtes Linienbild. Die Fingerabdrücke sind nicht genetisch bedingt, was auch die Unterscheidung bei eineiigen Zwillingen erklärt. In riesigen Datenbeständen mit mehreren Millionen Fingerabdrücken wurden bis heute noch keine identischen gefunden. Doch all diese Phänomene sind nicht nur unerforschte Geheimnisse der Natur, die man bewundern odergenießen könnte. Die Informationsmerkmale der Fingerabdrücke können dazu verwendet werden, Personen zu identifizieren.
Mit der Entwicklung der Computertechnik, Erfindung neuer Materialien und mathematischer Algorithmen ist es gelungen, intelligente Personenidentifikationssysteme zu realisieren. Dank einfachem Aufbau, mobiler Einsatzmöglichkeit, schnellerer Bearbeitungszeit und geringeren Kosten, werden sich Fingerabdruck-Erkennungsgeräte immer weiter in menschlichen Alltagsleben verbreiten.
Problemstellung:
- Einarbeitung in die gängigen Algorithmen der Fingerabdruckerkennung.
- Auswahl eines Algorithmus und Aufteilung des gesamten Erkennungsablauf in einzelne logische Bearbeitungsschritte.
- Implementierung der Bearbeitungsschritte als separate Funktionen .
- Untersuchung der bekannten Segmentierungs- und Skeletierungsalgorithmen und Umsetzung der relevanten davon.
- Entwickelung einer Benutzeroberfläche für den kompletten Erkennungsablauf mit allen dazugehörigen Funktionalitäten und zusätzlichen Einstellungen, wobei jeder Schritt visuell dargestellt werden soll.
- Markierung der lokalisierten Merkmale des Fingerabdrucks im Bild, Klassifizierung und Speicherung diese in eine Text-Datei.
- Untersuchung und Bewertung der Algorithmen anhand von Beispielen.
Gang der Untersuchung:
Kapitel 2 beschäftigt sich allgemein mit der Thematik der biometrischen Identifikation mittels Fingerabdruckerkennung. Am Anfang dieses Kapitels wird ein Rückblick auf die Geschichte gegeben. Es werden grundlegende Begriffe erklärt. Im Weiteren informiert das Kapitel über ein typisches Erkennungssystem und dessen Aufbau. Außerdem werden verschiedene Einsatzgebiete vorgestellt.
Kapitel 3 bildet den Hauptteil dieser Arbeit und geht einen Schritt weiter in die Welt der Fingerabdruck-Technologie. Es stellt ausführlich alle einzelnen Komponenten eines ausgewählten Fingerabdruckerkennungsalgorithmus vor, der mit Hilfe bestimmter Methoden der digitalen Bildverarbeitung das Lokalisieren von Minutien realisiert. Zum besseren Verständnis werden sämtliche Abschnitte des Kapitels von zahlreichen Beispielsbildern begleitet. Darüber hinaus werden einige alternative Ansätze vorgestellt.
Kapitel 4 stellt zum Vergleich ein weiteres modernes Fingerabdruckerkennungsverfahren vor. Neben dem Grundprinzip und der allgemeinen Vorgehensweise wird auch die mögliche Realisierung diskutiert.
Kapitel 5 beschreibt die Aufgaben und Funktionsweise einer Software, die zur visuellen Darstellung des Fingerabdruckerkennungsalgorithmus entwickelt wurde.
Die Testergebnisse werden in Kapitel 6 präsentiert und analysiert. Anhand der Beispiele werden aufgetretene Schwierigkeiten erläutert sowie Verbesserungsmöglichkeiten untersucht.
Kapitel 7 schließt die Arbeit mit einer Zusammenfassung und einem kurzen Ausblick ab.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichn...
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