2017.03.30理大研发精准非触式三维指纹辨识系统

由古雅智博士领导的研究团队研发了一套高效及高精准度的三维指纹辨识系统。

香港理工大学 (理大)的研究团队采用突破性的三维指纹重构及配对技术,研发出了一套三维指纹辨识系统,开拓高效、精准非接触式生物辨识科技的新领域,并可以相宜成本应用于身分识别、罪案调查、出入境控制、保安权限和法医鉴定用途。

执法构关已广泛使用自动化接触式指纹辨识系统以识别身分。可是,以接触式方法套取指纹扫描时,手指在一块硬面(例如玻璃、矽或聚合物)上滑动或按压,经常会因为皮肤变形、滑移或肮脏等,只能获取部分或较低质素的图像。这些图像往往未能用作身分识别的用途。相反,非触式指纹辨识系统可以避免影像扫描器和皮肤弹性表面的接触,可减低由接触式方法引致的问题。虽然新兴的三维指纹辨识系统面世,但由于使用多个相机或结构光源系统,一般昂贵而且系统体积大。

由理大电子计算学系副教授古雅智博士领导的研究团队,成功克服接触式二维生物识别扫描的限制,并提升非接触式三维系统的优势。[1]

当指纹配对时,指纹细节点(包括纹线端点和纹线分叉点) 普遍被认为是最可靠的指纹特征,令每个指纹独一无二。每个指纹平均可找出40 – 45个指纹细节点。成功配对的指纹细节点越多,成功配对的可靠性越高。

可是,现时所有市面上的指纹辨识系统仍然停留于在二维空间为指纹细节点定位的阶段,即以二维座标和角度表达细节点的位置。在古博士的研究中,除了采用上述二维定位指标外,更为细节点位置加入两个三维空间指标─高度和三维角度(或斜度)。由于多了两个三维指标,标志着理大的三维系统更能够描绘指纹的独特性。

为了重构和配对三维指纹细节,团队舍弃其他三维指纹辨识系统惯用多个相机的做法,创新地使用单个低成本的数码相机,配合由电脑控制的数个发光二极管(LED)光源。这方法让研究人员能够有效率地获取三维指纹的高频资料,并通过先进的独有三维指纹模板运算程式,重构三维指纹的指纹细节。获得三维指纹细节特征后,理大研究团队利用运算程式,全球首创在三维空间精准可靠地配对这些指纹。

新系统体积小、精准度高达约97 %、成本低至780港元、处理效率约两秒,而且可减少所需的配套仪器,令它比现时商用的三维指纹辨识系统更胜一筹。此非触式系统的另一优点是比接触式二维系统更卫生。在全球对疾病传播日益关注的前题下,这是重要优势。此系统的实用性高,其突破性技术在美国获得数项专利,具备商业化的成熟条件。

 (完)

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[1]此研究获研究资助局优配研究金的五十万港元资助(编号:POLYU5169/13E)

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古雅智博士

理大电子计算学系 副教授

Email2766 7254
Emailcsajaykr@polyu.edu.hk
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