[논문 리뷰] Fingerprint Recognition Using Minutia Score Matching

J, Ravi., Raja, K. B.외 1명|arXiv (Cornell University)|2010. 01. 23.

Biometric Identification and Security참고 문헌 18인용 수 93

한 줄 요약

이 논문은 이미지의 선명도를 유지하면서 미세한 무늬 추출을 향상시키기 위해 블록 필터를 적용한 미니티아 스코어 매칭(FRMSM)을 사용하는 지문 인식 방법을 제안한다. 이 방법은 기존 알고리즘에 비해 더 낮은 가짜 매칭 비율을 달성하여 생체 인증 시스템의 신뢰성을 향상시킨다.

ABSTRACT

The popular Biometric used to authenticate a person is Fingerprint which is unique and permanent throughout a person's life. A minutia matching is widely used for fingerprint recognition and can be classified as ridge ending and ridge bifurcation. In this paper we projected Fingerprint Recognition using Minutia Score Matching method (FRMSM). For Fingerprint thinning, the Block Filter is used, which scans the image at the boundary to preserves the quality of the image and extract the minutiae from the thinned image. The false matching ratio is better compared to the existing algorithm.

연구 동기 및 목표

• 생체 인증 시스템에서 가짜 매칭 비율을 줄임으로써 지문 인식 정확도를 향상시키기.
• 이미지 흐림을 방지하는 이미지 흐림 처리 기법을 활용한 미세한 무늬 추출의 강력한 방법 개발.
• 기존의 미세한 무늬 매칭 방식보다 신뢰성을 높이는 점수 기반 매칭 기법 도입.
• 기존의 지문 인식 알고리즘과 비교하여 제안된 방법의 성능 평가.

제안 방법

• 이미지의 가장자리 정보와 품질을 유지하면서 미세한 무늬 추출을 향상시키기 위해 블록 필터를 지문 이미지에 적용한다.
• 이미지가 얇아진 후, 고리무늬의 끝부분과 분岐점에 초점을 맞춰 미세한 무늬를 추출한다.
• 점수 기반 매칭 알고리즘을 사용하여 지문 템플릿 간의 비교를 수행하며, 매칭되는 특징에 수치적 점수를 할당한다.
• 매칭된 미세한 무늬를 바탕으로 두 개의 지문 템플릿 간의 유사도 점수를 계산하여 가짜 매칭을 줄인다.
• 알고리즘은 지문 이미지의 노이즈와 경미한 왜곡에 대해 저항력이 있도록 설계되어 있다.
• 표준 성능 지표를 사용하여 성능을 평가하며, 결과를 기존 방법과 비교한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 블록 필터 기반의 흐림 처리 기법이 미세한 무늬 추출을 위한 지문 이미지 품질 향상에 기여하는가?
• RQ2 미니티아 스코어 매칭 기법은 기존의 미세한 무늬 매칭 방식에 비해 가짜 매칭 비율을 어떻게 감소시키는가?
• RQ3 이러한 방법이 이미지 품질 저하 또는 노이즈 발생 상황에서도 정확도를 어느 정도 유지하는가?
• RQ4 기존의 지문 인식 시스템에 비해 FRMSM의 성능 향상은 매칭 정확도 및 신뢰성 측면에서 얼마나 높은가?

주요 결과

• 제안된 FRMSM 방법은 기존의 지문 인식 알고리즘보다 더 낮은 가짜 매칭 비율을 달성한다.
• 블록 필터는 흐림 처리 과정에서 이미지 품질을 효과적으로 유지하여 보다 정확한 미세한 무늬 탐지가 가능하다.
• 점수 기반 매칭 메커니즘이 진짜 매칭과 위조 매칭 간의 구별 능력을 향상시킨다.
• 필터링 및 점수 기반 접근 덕분에 노이즈 및 경미한 왜곡에 대해 향상된 내성성을 보였다.