التعرف على بصمات الأصابع هو طريقة التعرف على أساس الأنماط المختلفة للأصابع البشرية ، وهي فريدة من نوعها بين كل شخص. إنها الطريقة الأكثر شيوعًا للحصول على تفاصيل أي شخص وهي الطريقة الأسهل والأكثر ملاءمة لتحديد هوية الشخص. تتمثل إحدى ميزات طريقة التعرف على بصمات الأصابع في أن نمط بصمات الأصابع يظل كما هو بالنسبة لأي شخص طوال حياته / حياتها ، مما يجعلها طريقة معصومة عن الخطأ لتحديد هوية الإنسان. دراسة التعرف على بصمات الأصابع هي Dactyloscopy.
تحديد بصمات الأصابع:
يتكون سطح الجلد لأي إصبع بشري من نمط من الخطوط الداكنة من النتوءات مع الخطوط البيضاء أو الوديان بينهما. تتغير هياكل النتوءات عند نقاط تُعرف بالتفاصيل الدقيقة ويمكن أن تكون إما متشعبة أو قصيرة الطول أو يمكن أن تنتهي حافتان عند نقطة واحدة. هذه التفاصيل أو الأنماط فريدة من نوعها في كل إنسان. إن تدفق هذه النتوءات وخصائصها والتفاصيل المعقدة للحواف وتسلسلها هو ما يحدد المعلومات لتحديد بصمات الأصابع.
أنماط التلال المختلفة مذكورة أدناه:
نمط بصمة الإصبع
يمكن تقسيم أنماط الإصبع إلى 3 مجموعات كما هو موضح أدناه
- أقواس : جسور الدخول والخروج من نفس الجوانب
قوس عادي
- الحلقات : تدخل الجسور من جانب واحد وتخرج من جانب مختلف
- الزهرات: يتكون من دوائر أو مزيج من أنواع الأنماط.
الحصول على بصمات الأصابع:
هناك طريقتان للحصول على البصمات الكامنة أو بصمات الأصابع
- باستخدام الطرق الكيميائية: يمكن أن يكشف رش السطح بمسحوق أسود عن أنماط بصمات الأصابع التي يمكن رفعها بعد ذلك باستخدام شريط شفاف. يمكن استخدام مواد كيميائية مختلفة مثل cyanoacrylate (التي يمكن أن تظهر بصمات أصابع على مجموعة متنوعة من الأشياء) ، Ninhydrin (الذي يرتبط بالأحماض الأمينية الموجودة في بصمات الأصابع ، مما ينتج عنه لون أزرق أو أرجواني). كما يمكن استخدام المسحوق المغناطيسي لكشف بصمات الأصابع ويعمل على الأسطح اللامعة أو الأكياس البلاستيكية أو الحاويات.
- باستخدام طريقة التعريف التلقائي: يمكن الحصول على صور بصمات الأصابع باستخدام مستشعرات مختلفة. ومن الأمثلة على ذلك المستشعرات السعوية التي تحصل على قيمة البكسل بناءً على سعة خصائص بصمات الأصابع حيث أن كل حرف مثل حافة الإصبع له سعة مختلفة ، وأجهزة استشعار ضوئية تستخدم المناشير للكشف عن التغيير في انعكاس الضوء بواسطة كل خاصية وماسحات حرارية تقيس الفرق في درجة الحرارة بمرور الوقت لإنشاء صورة رقمية.
عملية التعرف على بصمات الأصابع:
بشكل أساسي ، تُستخدم تقنية التصوير الرقمي في الحصول على بيانات بصمات الأصابع وتخزينها وتحليلها.
- الحصول على الصور: كما هو موضح أعلاه ، يمكن استخدام مستشعرات مختلفة للحصول على صور رقمية لبصمات الأصابع. يتكون الماسح الضوئي لبصمات الأصابع من ماسح ضوئي أو ماسح ضوئي للسعة. يتكون الماسح الضوئي من جهاز مقترن بالشحن يتكون من صمامات ثنائية حساسة للضوء تعطي إشارات كهربائية عند التخلص منها. يتم تسجيل النقاط الصغيرة التي تمثل الضوء الذي يصل إلى النقطة على شكل وحدات بكسل ومجموعة من وحدات البكسل من الصورة. عندما نضع إصبعنا على لوح زجاجي أو نراقب السطح ، تلتقط الكاميرا الصورة عن طريق إضاءة حواف الإصبع.
تُظهر الصورة اليسرى الموضحة أدناه البنية الكاملة لاكتساب بصمات الأصابع باستخدام ماسح ضوئي ، والصورة اليمنى هي مثال في الوقت الفعلي للنظام.
تخزين الصور : يتم بعد ذلك معالجة الصورة التي تم الحصول عليها باستخدام تقنيات معالجة الصور الرقمية كما هو موضح أدناه:
- تقطيع الصورة : تميل الصورة التي تم الحصول عليها إلى احتواء ميزات غير مرغوب فيها إلى جانب الميزات ذات الصلة. لإزالة هذا ، يتم عمل العتبة بناءً على تباين كل بكسل في الصورة. يتم اعتبار وحدات البكسل ذات الكثافة (قيمة المستوى الرمادي) أكبر من الحد الأدنى بينما يتم استبعاد وحدات البكسل الأقل كثافة من الحد الأدنى.
- تطبيع الصورة: كل بكسل في الصورة له متوسط تباين مختلف. ومن ثم للحصول على نمط موحد ، يتم التطبيع ، بحيث تكون وحدات البكسل في الصورة في النطاق المطلوب للقيم الرمادية.
- اتجاه الصورة: يحدد تشكيل الصورة بناءً على اتجاه التلال في كل نقطة. يتم ذلك عن طريق حساب التدرج اللوني لكل بكسل عند اتجاهات x و y ثم حساب الاتجاه من خلال تحديد متوسط المتجه المتعامد مع التدرج اللوني.
- تكوين صورة التردد: يتم إجراؤه لتحديد التردد المحلي (معدل حدوث) التلال. يتم ذلك بإسقاط القيم الرمادية لكل بكسل مع الاتجاه العمودي لاتجاه التلال ثم حساب عدد وحدات البكسل بين القيم الدنيا المتتالية في شكل الموجة ، والتي تتوافق مع الحواف. طريقة أخرى هي استخدام تقنية تحويل فورييه.
- تصفية الصور: يتم القيام بذلك لإزالة الضوضاء غير المرغوب فيها. يتم ذلك إما باستخدام مرشح Gabor أو مرشح Butterworth. الطريقة الأساسية هي تحويل الصورة باستخدام المرشح.
- ثنائيات الصورة: ثم يتم تحويل الصورة المصفاة إلى صورة ثنائية باستخدام تقنية العتبة لتحسين التباين. وهو يعتمد على العتبة العامة ، أي أن قيمة البكسل الأكبر من العتبة مضبوطة على 1 وقيمة البكسل الأقل من ، مضبوطة على 0.
- ترقق الصورة: يتم ذلك لإزالة وحدات البكسل الأمامية حتى يصل عرضها إلى بكسل واحد. يحافظ على اتصال التلال.
تحليل الصور : يتضمن استخراج تفاصيل التفاصيل من الصورة المعالجة ثم مقارنتها بأنماط الصور المخزنة بالفعل في قاعدة البيانات. يتم استخراج التفاصيل الدقيقة عن طريق حساب رقم العبور أو نصف مجموع الفروق بين أزواج البيكسلات في ثمانية أحياء متصلة (ثمانية متصلة تعني بكسلًا محاطًا بثمانية بكسلات). يعطي الرقم المتقاطع تعريفًا فريدًا لكل خاصية بصمة.
ثم تتم مقارنة الصورة التي تم الحصول عليها مع التفاصيل المستخرجة مع التفاصيل الموجودة في قواعد البيانات والتي يمكن أن تكون سجلات مطبوعة أو بصمة اليد ، للمطابقة وإذا كانت الصور أو التفاصيل متطابقة ، يتم تحديد الشخص. ال يوفر النظام قائمة بأقرب صور بصمات الأصابع المتطابقة من قاعدة البيانات المطبوعة ويتم التحقق من النتائج لتحديد ما إذا كان قد تم تحديد الهوية.
مزايا التعرف على بصمات الأصابع:
- إنه دقيق للغاية
- إنه فريد ولا يمكن أن يكون هو نفسه لشخصين.
- إنها التقنية الأكثر اقتصادا.
- سهلة الاستخدام
- استخدام مساحة تخزين صغيرة
تطبيقات التعرف على بصمات الأصابع:
- التعرف على المجرمين في مسرح الجريمة. كان أحد الأسباب الرئيسية لتطوير هذه التكنولوجيا من قبل مكتب التحقيقات الفيدرالي في الولايات المتحدة.
- لتحديد أعضاء المنظمة. تساعد يحسن الأمن بحيث يمكن للأشخاص المعتمدين فقط دخول المنطقة الآمنة وليس أي أعضاء آخرين.
- في متاجر البقالة للتعرف تلقائيًا على بطاقة الائتمان أو بطاقة الخصم الخاصة بالمستخدم المسجل وفوترتها.
حقوق الصور:
- نمط بصمة بواسطة الزمرد
- قوس عادي ريدجياندفوروز
- قوس خيمة ريدجياندفوروز
- الزندي والحلقة الشعاعية ريدجياندفوروز
- يزهر بها ريدجياندفوروز
- بصمة الاستشعار عن طريق معرف
- الماسح الضوئي للتعرف على بصمات الأصابع ويكيميديا
إذن ، هذه فكرة موجزة عن التعرف على بصمات الأصابع. أي مدخلات أخرى مثل تفاصيل حول تقنيات المعالجة أو الكهربائية و المشاريع الالكترونية نرحب بمناقشتها ...
