Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
1. Введение в биометрику . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1. Вводные понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2. Биометрические характеристики и их свойства . . . . . . . . . . . . . . .13
2. Обзор некоторых биометрических технологий . . . . . . . . . . . . . . . . .18
2.1. Технология отпечатков пальцев. История применения . . . . . . . . . . . .18
2.1.1. Информационные признаки отпечатков пальцев . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.2. Стандарты на отпечатки пальцев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1.3. Устройства для получения отпечатков пальцев . . . . . . . . . . . . . .23
2.1.4. Сравнение отпечатков пальцев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.1.5. Несколько слов о других подходах к реализации AFIS . . . . . . . . . . 33
2.2. Технология, использующая геометрию руки . . . . . . . . . . . . . . . . .38
2.3. Технология, использующая распознавание лиц . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.3.1. Обзор методов распознавания лиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
2.3.2. База данных изображений лиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
2.3.3. Введение в методы ТСА, ПКЛ и LDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.3.4. Отбор признаков при распознавании лиц . . . . . . . . . . . . . . . . .52
2.3.5. Анализ локальных признаков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.3.6. Использование эластичных моделей форм лица . . . . . . . . . . . . . . 58
2.3.7. Коммерческие системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.3.8. Несколько слов о будущем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2.4. Технология, использующая распознавание по радужной оболочке глаза . . . .67
3. Элементы цифровой обработки изображений . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
3.1. Формы и способы представления цифровых изображений . . . . . . . . . . . 73
3.2. Система обозначений, используемая в алгоритмах обработки изображений . . 77
3.3. Базовые процедуры обработки изображений . . . . . . . . . . . . . . . . .78
3.4. Инварианты геометрических преобразований . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.5. Обработка изображений с использованием преобразований Фурье . . . . . . .93
3.5.1. Изображение и его преобразование Фурье . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.5.2. Применение дискретного преобразования Фурье . . . . . . . . . . . . . .95
3.6. Метод главных компонент . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.7. Преобразование Фурье-Меллина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
4. Предварительная обработка исходных данных . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.1. Выделение изображения лица, его деталей и параметров . . . . . . . . . .116
4.1.1. Выделение лица и его частей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.1.2. Определение расстояния между центрами глаз . . . . . . . . . . . . . .122
4.1.3. Выделение изображения лица градиентными методами . . . . . . . . . . .124
4.2. Согласование размеров изображений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.3. Нормализация образов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
4.3.1. Элиминирование поворотов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
4.3.2. Элиминирование наклонов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.3.3. Нормализация яркости изображений . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135
5. Синтез системы распознавания для структурированных данных . . . . . . . . 141
5.1. Автоматическое разделение данных на обучающую и контрольную группы . . .141
5.2. Отбор первичных признаков и их редукция . . . . . . . . . . . . . . . . 143
5.3. Уменьшение пространства признаков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
5.4. Процесс распознавания контрольных образов . . . . . . . . . . . . . . . 149
5.5. Выбор параметров системы распознавания . . . . . . . . . . . . . . . . .151
5.5.1. Изменение числа классов и числа образов в классе . . . . . . . . . . .151
5.5.2. Распознавание при наложении шума . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158
5.5.3. Распознавание при масштабировании образов . . . . . . . . . . . . . . 161
5.5.4. Распознавание при масштабировании и наложении шума . . . . . . . . . .164
5.5.5. Распознание образов, не принадлежащих собственной базе . . . . . . . .169
6. Системы распознавания "on-line" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.1. Структура системы распознавания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.2. Виртуальные базы данных и выбор признаков . . . . . . . . . . . . . . . 179
6.3. Синтез системы "Visitor Identification" . . . . . . . . . . . . . . . . 194
6.4. Системы, обеспечивающие контроль доступа . . . . . . . . . . . . . . . .208
6.5. Интегрированные системы распознавания . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
Тестовая база данных (ORL Database of Faces) . . . . . . . . . . . . . . . . 225
Словарь терминов* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234