棕櫚印刷識別本質上實現了許多相同的匹配特徵,這些特徵使指紋識別成為最知名和最佳宣傳的生物識別技術之一。
棕櫚和手指生物識別都由摩擦山脊印像中介紹的信息表示。該信息結合了表皮凸起部分的山脊流,山脊特徵和山脊結構。這些摩擦脊展示的數據允許確定摩擦脊印象的相應區域要么起源於同一來源,要么不能由同一來源產生。
由於指紋和手掌既具有獨特性和持久性,因此它們已被用作可信賴的識別形式。但是,由於計算能力和實時掃描技術的某些限制,棕櫚識別變得自動化的速度較慢。
就像指紋識別一樣,棕櫚識別基於摩擦山脊印像中提供的信息的匯總。該信息包括摩擦脊(1級細節)的流動,單個摩擦脊路徑及其序列(第2級細節)的存在或不存在,以及單個山脊的複雜細節(第3級細節)。
要了解這一識別概念,必須首先了解指紋或手掌的山脊和山谷的生理。記錄時,指紋或棕櫚印刷顯示為一系列黑線,代表了摩擦山脊的高峰值部分,而這些山脊之間的山谷則顯示為空白,是摩擦脊的低矮部分。
棕櫚識別技術利用了其中一些棕櫚特徵。摩擦脊並不總是在整個模式中連續流動,並且通常會導致特定特徵,例如結束山脊或分裂的山脊和點。棕櫚識別系統旨在解釋整體脊的流動以分配分類,然後提取細節細節 - 可用信息總量的一個子集,但足夠的信息可以有效地搜索大量的棕櫚印刷庫。細節僅限於沿山脊路徑的山脊末端和分叉(分裂)的位置,方向和方向。
各種傳感器類型:電容,光學,超聲和熱量,可用於收集棕櫚表面的數字圖像;但是,傳統的現場掃描方法的速度很慢,無法適應數字化棕櫚印刷所需的較大捕獲區域。今天仍在應對試圖獲得高分辨率棕櫚圖像的傳感器的挑戰。採用電容傳感器的最常見方法之一是根據所測量的電容來確定每個像素值的方法,因為空氣區域(山谷)的電容明顯少於棕櫚區域(山脊)。其他棕櫚傳感器通過使用高頻超聲或光學設備來捕獲圖像,這些設備使用棱鏡來檢測與棕櫚有關的光反射率的變化。熱掃描儀需要在表面上滑動棕櫚,以測量隨著時間的推移溫度差異以創建數字圖像。電容,光學和超聲傳感器僅需要放置棕櫚。
一些棕櫚識別系統掃描整個手掌,而另一些則要求將手掌分割為較小的區域以優化性能。通過搜索較小的數據集可以極大地提高指紋或棕櫚打印系統中的可靠性。儘管指紋系統通常根據手指數量或圖案分類來分區存儲庫,但Palm Systems基於摩擦脊區域的位置將其存儲庫分開。潛在的審查員非常熟練地識別已獲得證據或潛在升降機的手的部分。僅搜索棕櫚存儲庫的該區域,而不是整個數據庫最大化潛在的棕櫚搜索的可靠性。
像指紋一樣,手掌匹配技術的三個主要類別是基於細節的匹配,基於相關的匹配和基於山脊的匹配。基於細節的匹配是最廣泛使用的技術,它依賴上述細節點,特別是每個點的位置,方向和方向。基於相關的匹配涉及簡單地排列棕櫚圖像並減去它們,以確定兩個棕櫚圖像中的山脊是否對應。基於山脊的匹配使用山脊圖案地標特徵,例如汗孔,空間屬性和山脊的幾何特徵和/或局部紋理分析,所有這些都代替了微小的特徵提取。該方法是一種更快的匹配方法,並克服了與從質量差的圖像中提取細節相關的一些困難。
每種方法的優點和缺點都根據所使用的算法和實施的傳感器而異。基於細節的匹配通常可以達到較高的識別精度,儘管它的性能較差,並且不利用棕櫚的紋理或視覺特徵。
由於與細節提取相關的時間,使用基於小小的技術的處理也可能很耗時。基於相關的匹配通常更快地處理,但對圖像中彈性,旋轉和翻譯方差和噪聲的耐受性較低。一些基於山脊的匹配特性是不穩定的,或者需要高分辨率傳感器才能獲得高質量的圖像。基於山脊的特徵的獨特性明顯低於細節特徵。
與指紋一樣,標准開發是掌心識別的重要元素,因為市場上有各種各樣的算法和傳感器。互操作性是產品實施的關鍵方面,這意味著由一個設備獲得的圖像必須能夠使用另一台設備來解釋計算機。目前正在進行的棕櫚印刷品的主要標準工作是對ANSI NIST ITL-2000型15的修訂。
許多(即使不是全部)商業棕櫚Afis系統符合存儲棕櫚印刷數據的ANSI NIST ITL-2000型15型記錄。目前,通過美國國家標準技術研究所(National Institute of Sandutate for Satherchand and Technology)促進的研討會,目前正在“審查”記錄類型的幾項建議。具體而言,增強功能以允許主要案例打印的適當編碼和存儲(本質上是所有位於手上的摩擦脊數據),以支持國家棕櫚印刷服務計劃聯邦調查局的NGI。
與其他幾種生物識別應用不同,尚未進行大規模的美國政府贊助評估以進行手掌識別。目前可用於測試目的的數據量不僅阻礙了聯邦政府的能力,而且妨礙了有效測試和基準商用棕櫚系統的供應商的能力。聯邦調查局實驗室目前正在將其硬拷貝記錄編碼為三個最受歡迎的商業棕櫚識別系統。這項活動以及建立國家棕櫚印刷服務所需的其他平行活動將解決這些限制,並有可能為美國政府對棕櫚體系的評估提供基準數據。
資料來源:NIST,聯邦調查局