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[국내논문] 비접촉 손 영상에서 손가락 면을 이용한 개인 식별
Personal Identification Using Inner Face of Fingers from Contactless Hand Image 원문보기

멀티미디어학회논문지 = Journal of Korea Multimedia Society, v.17 no.8, 2014년, pp.937 - 945  

김민기 (Dept. of Computer Science, Gyeongsang National University, Engineering Research Institute)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Multi-modal biometric system can use another biometric trait in the case of having deficiency at a biometric trait. It also has an advantage of improving the performance of personal identification by using multiple biometric traits, so studies on new biometric traits have continuously been performed...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 비접촉식 방식으로 획득한 저해상도 손 영상으로부터 손가락 안쪽 면에 나타나는 특징을 추출하여 개인을 식별하는 방법을 탐구한다. 손가락 앞면에는 관절 라인(knuckle line), 주름(wrinkle), 능선(ridge) 등의 정보가 존재하는데, 능선은 저해상도 영상에서 잘 나타나지 않기 때문에 관절 라인과 주름이 개인 식별을 위한 주요한 특징으로 이용된다.
  • 여러 생체정보를 결합하여 생체인식 시스템을 구성하면 상호 보완적인 역할이 가능하고, 시스템의 전반적인 성능을 개선할 수 있기 때문에 새로운 생체 특징에 대한 발굴과 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 비접촉식 방식으로 획득한 손 영상에서 나타나는 크기, 회전, 이동 변형을 효과적으로 처리하기 위하여 위상상관을 기반으로 대응점을 추출하고, 변위벡터를 생성한 후 이들 변위벡터들 간의 유사도를 측정하여 개인을 식별하는 방법을 제안하였다. 손가락 안쪽 면은 관절 라인과 주름의 방향이 중요한 특징이 되는데, 이들 텍스처 정보를 강조하기 위하여 전처리 과정에서 수직 방향과 수평 방향의 가버 필터를 사용하였다.

가설 설정

  • 6) 초기 참조점이 p0, q0인 두 국소영상으로부터 이동 변위 δ를 추정하면 질의영상의 참조점 q는 q0 +δ가 된다.
  • 3) 원 영상에 해당하는 층을 l0, 피라미드 최상단 층을 lmax라고 할 때, 최상단 층의 두 점 #와 #의 위치는 같다고 가정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
부화소 대응 정합은 무엇인가? 다중 해상도를 갖는 피라미드 영상을 이용하면 동일한 크기의 국소영역으로 확장된 영역을 처리할 수 있기 때문에 보다 정확한 이동 변위를 구할 수 있다. 부화소 대응 정합(sub-pixel correspondence matching)[14]은 피라미드 영상을 이용하여 이동 변위를 추정하는 방법으로, 참조영상내의 한 점 p에 대응되는 질의영상내의 한 점 q를 탐색하는 알고리즘은 다음과 같다.
보안성이 강화된 개인 식별 방법이 필요한 이유는 무엇인가? 인터넷 뱅킹, 전자상거래 등 현실 공간에서 이루어지는 활동들이 사이버 공간으로 확대되고 있고, 개인 및 회사의 활동 영역이 국제화됨에 따라 보안성이 강화된 개인 식별 방법에 대한 관심이 증대되고 있다. 이에 따라 인간의 고유한 생체정보를 활용한 개인 식별에 대한 연구가 활발히 이루어져 왔다[1,2].
손의 텍스처 정보에 따라 가버 필터를 통한 인식률의 차이는 어떻게 나타나는가? 손가락 안쪽 면은 관절 라인과 주름의 방향이 중요한 특징이 되는데, 이들 텍스처 정보를 강조하기 위하여 전처리 과정에서 수직 방향과 수평 방향의 가버 필터를 사용하였다. 두 방향의 가버 필터를 모두 이용한 경우 왼손은 최대 2.8%, 오른손은 최대 3.4%의 인식률 향상을 보였다. 4개의 손가락을 모두 이용하여 개인을 인식할 경우 왼손과 오른손은 각각 98.6%, 95.6%의 인식률을 보였으며, 양손을 모두 사용할 경우 인식률은 99.6%였다. 실험 데이터의 차이로 제안된 방식의 인식 성능을 기존 연구결과와 직접 비교할 수는 없었지만 실험을 통해 제안된 방법의 타당성을 확인할 수 있었다.
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참고문헌 (19)

  1. A.H. Mir, S. Rubab, and Z.A. Jhat, "Biometrics Verification: a Literature Survey," International Journal of Computing and ICT Research, Vol. 5, No. 2, pp. 67-80, 2011. 

  2. D. Bhattacharyya, R. Ranjan, F. Alisherov, and M. Choi, "Biometric Authentification: a Review," International Journal of u- and e-Service, Science and Technology, Vol. 2, No. 3, pp. 13-28, 2009. 

  3. P.J. Grother, W.J. Salmon, and R. Chandramouli, Biometric Specifications for Personal Identify Verification, NIST Special Publication 800-76-2, U.S. Department of Commerce, 2013. 

  4. N. Duta. "A Survey of Biometric Technology based on Hand Shape," Pattern Recognition, Vol. 42, No. 11, pp. 2797-2806, 2009. 

  5. V. Kanhangad, A. Kumar, and D. Zhang, "Contactless and Pose Invariant Biometric Identifcation using Hand Surface," IEEE Transaction on Image Processing, Vol. 20, No. 5, pp. 1415-1424, 2011. 

  6. R. Zhao, K. Li, M. Liu, and X. Sun, "A Novel Approach of Personal Identification based on Single Knuckle Print Image," Proceeding of Asia-Pacific Conference on Information Processing, pp. 218-221, 2009. 

  7. L. Zhu and S. Zhang, "Multimodal Biometric Identification System based on Finger Geometry, Knuckle Print and Palm Print," Pattern Recognition Letters, Vol. 31, No. 12, pp. 1641-1649, 2010. 

  8. Q. Li, Z. Qui, D. Sun, and J. Wu, "Personal Identification using Knuckleprint," Advances in Biometric Person Authentication, LNCS Vol. 3338, pp. 680-689, 2004. 

  9. M.K. Goh, C. Tee, and A.B. Teoh, "Bi-modal Palm Print and Knuckle Print Recognition System," Journal of Information Technology in ASIA, Vol. 3, pp. 53-66, 2010. 

  10. L. Nanni and A. Lumini, "A Multi-matcher System based on Knuckle-based Features," Neural Computing and Application, Vol. 18, Issue 1, pp. 87-91, 2009. 

  11. S. Ribaric and I. Fratric, "A Biometric Identification System based on Eigenpalm and Eigenfinger Features," IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 27, No. 11, pp. 1698-1709, 2005. 

  12. H. Kim and B. Bae, "A Study for Individual Identification by Discriminating the Finger Face Image," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 13, No. 3, pp. 378-391, 2010. 

  13. K. Ito, T. Aoki, H. Nakjima, K. Kobayasi, and T. Higuchi, "A Phase-Based Palmprint Recognition Algorithm and Its Experimental Evaluation," Proceeding of International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems, pp. 215-218, 2006. 

  14. S. Ayoyama, K. Ito, and T. Aoki, "Finger-Knuckle-Print Recognition using BLPOCBased Local Block Matching," Proceeding of Asian Conference on Pattern Recognition, pp. 525-529, 2011. 

  15. C.D. Kuglin and D.C. Hines, "The Phase Correlation Image Alignment Method," Proceeding of International Conference on Cybernetics and Society, pp. 163-165, 1975. 

  16. N. Otsu, "A Threshold Selection Method from Gray-level Histograms," IEEE Transaction on System, Man, and Cybernetics, Vol. 9, No. 1, pp. 62-66, 1979. 

  17. E. Yoruk, E. Konukoglu, B. Sankur, and J. Darbon, "Shpae-Based Hand Recognition," IEEE Transaction on Image Processing, Vol. 15, No. 7, pp. 1803-1815, 2006. 

  18. A. Morales, M.A. Ferrer, and A. Kumar, "Towards Contactless Palmprint Authentication," IET Computer Vision, Vol. 5, No. 6, pp. 407-416, 2011. 

  19. Chinese Academy of Sciences' Institute of Automation (CASIA) Multi-spectral Palmprint Database. http://biometrics.idealtest.org/(accessed May, 15, 2014) 

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