Contactless Fingerprint Recognition Using 3D Graph Matching

要約

非接触指紋は新しく開発されたタイプの指紋であり、最近の指紋研究で多くの注目を集めています。
ただし、既存の非接触指紋アルゴリズムのほとんどは、非接触指紋を 2D 平文指紋として扱い、従来の接触ベースの 2D 指紋と同様の認識方法を利用しています。
この認識アプローチでは、非接触指紋と接触指紋の間のモダリティの違い、特に非接触指紋の固有の 3D 特性は考慮されていません。
この論文は、非接触指紋の単純な 2D 特徴ではなく、明らかになった 3D 特徴を捕捉する新しい非接触指紋認識アルゴリズムを提案します。
提案された方法は、まず、入力された非接触指紋から、3D 形状モデルと 3D 指紋特徴 (特徴点、向きなど) を含む 3D 特徴を復元します。
次に、抽出された 3D 特徴に従って、3D 空間で新しい 3D グラフ マッチングが実行されます。
私たちの方法は、特徴抽出と照合アルゴリズム全体が実際の 3D 空間で完了するため、非接触指紋の実際の 3D の性質を捉えます。
非接触指紋データベースに関する実験結果は、提案された方法が非接触指紋の照合精度を向上させることに成功したことを示しています。
例外的に、私たちの方法は 3D グラフ マッチングにより、非接触指紋の複数の姿勢にわたって安定して動作します。これは、以前の非接触指紋認識アルゴリズムと比較して大きな利点です。

要約(オリジナル)

Contactless fingerprint is a newly developed type of fingerprint, and has gained lots of attention in recent fingerprint studies. However, most existing contactless fingerprint algorithms treat contactless fingerprints as 2D plain fingerprints, and utilize similar recognition methods as traditional contact-based 2D fingerprints. This recognition approach does not consider the modality difference between contactless and contact fingerprints, especially the intrinsic 3D characteristic of contactless fingerprints. This paper proposes a novel contactless fingerprint recognition algorithm that captures the revealed 3D feature of contactless fingerprints rather than the plain 2D feature. The proposed method first recovers 3D features from the input contactless fingerprint, including the 3D shape model and 3D fingerprint feature (minutiae, orientation, etc.). Then, a novel 3D graph matching is conducted in 3D space according to the extracted 3D feature. Our method captures the real 3D nature of contactless fingerprints as the whole feature extraction and matching algorithms are completed in real 3D space. Experiments results on contactless fingerprint databases show that the proposed method successfully improves the matching accuracy of contactless fingerprints. Exceptionally, our method performs stably across multiple poses of contactless fingerprints due to 3D graph matching, which is a great advantage compared to previous contactless fingerprint recognition algorithms.

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