Дипломная работа на тему: Разработка системы идентификации личности по отпечаткам пальцев

Введение

В наше время пароли, персональные идентификационные номера и специальные идентификационные карточки стали жизненной необходимостью. Например, чтобы получить наличные из банкомата, Вам потребуется код PIN, чтобы получить доступ к почтовой программе или к определенной категории компьютерных данных, необходим пароль. В свете последних событий, происходящих в мире, особенно в связи с ростом активности международного терроризма, вопросам безопасности уделяется все более пристальное внимание.

Таким образом, человек должен хранить в своей памяти огромное количество различных комбинаций цифр и букв. Чтобы облегчить участь современного человека, компании, специализирующиеся на производстве компьютеров, начали заниматься разработкой биометрических технологий. Биометрия - эта наука, изучающая возможности использования различных характеристик человеческого тела (будь то отпечатки пальцев или уникальные свойства человеческого зрачка или голоса) для идентификации каждого конкретного человека. Пользуясь биометрическими технологиями, человек никогда не сможет забыть необходимый ему пароль или код, поскольку его большой палец, голос или зрачок глаза всегда находятся с ним /1/.

Отпечаток пальца образует так называемые папиллярные линии на гребешковых выступах кожи, разделенных бороздками. Из этих линий складываются сложные узоры (дуговые, петлевые и завитковые), которые обладают свойствами индивидуальности и неповторимости, что позволяет абсолютно надежно идентифицировать личность. Хотя процент отказа в доступе уполномоченных пользователей составляет около 3%, процент ошибочного доступа - меньше одного к миллиону. Преимущества доступа по отпечатку пальца - простота использования, удобство и надежность. Весь процесс идентификации занимает мало времени и не требует усилий от тех, кто использует данную систему доступа. Исследования также показали, что использование отпечатка пальца для идентификации личности является наиболее удобным из всех биометрических методов. Вероятность ошибки при идентификации пользователя намного меньше в сравнении с другими биометрическими методами /2/. Кроме того, устройство идентификации по отпечатку пальца не требует много места на клавиатуре или в механизме.

Полученный образ отпечатка пальца - это растр, который можно описать особым образом, основываясь на строении папиллярного узора. Выявив структуру отпечатка его можно сравнить с другими отпечатками и выявить те, которые являются аналогичными или же сказать, что отпечатки различны.

Работа посвящена анализу растра, получение объектной модели, и поиска схожих отпечатков.

Оглавление

- Введение

- Разработка системы идентификации личности по отпечаткам пальцев

- Обоснование целесообразности разработки системы идентификации личности по отпечаткам пальцев

- Назначение системы

- Характеристика функциональной структуры системы

- Обоснование цели создания системы

- Обоснование состава автоматизируемых задач

- Аналитический обзор

- Фирма BioLink

- Система управления BioLink BioTime

- Программный сервер BioLink

- Сотовый телефон GI100

- Редактор Adobe Photoshop

- Программа распознавания текста Fine Reader

- Вывод по аналитическому обзору

- Основные требования к системе

- Основные цели создания системы и критерии эффективности ее функционирования

- Функциональное назначение системы

- Особенности системы и условия её эксплуатации

- Требования к функциональной структуре

- Требования к техническому обеспечению

- Требования к информационному обеспечению

- Требования к программному обеспечению

- Основные технические решения проекта системы

- Решение по комплексу технических средств

- Описание системы программного обеспечения

- Разработка подсистемы анализа изображения отпечатков пальцев

- Описание постановки задачи подсистемы анализа изображения отпечатков пальцев

- Характеристика задачи

- Входная информация

- Выходная информация

- Математическая постановка задачи

- Функциональная схема подсистемы анализа папиллярного узора

- Описание постановки задачи выявления дефектов сканирования и их устранение

- Характеристика задачи

- Входная информация

- Выходная информация

- Математическая постановка

- Алгоритм решения задачи

- Описание алгоритма Формирование списка линий

- Описание алгоритма ChangeLine

- Описание постановки задачи выделение локальных особенностей

- Характеристика задачи

- Входная информация

- Выходная информация

- Математическая постановка задачи

- Алгоритм решения задачи

- Описание алгоритма Формирование списка линий

- Описание алгоритма ReadLine

- Описание постановки задачи сортировки списка абсолютных параметров, исключение ложных и ненадежных минюций

- Характеристика задачи

- Входная информация

- Выходная информация

- Математическая постановка

- Алгоритм решения задачи

- Описание подпрограмм

- Подпрограмма NextDotCW

- Подпрограмма NextDotCCW

- Подпрограмма LookPic

- Подпрограмма ChangeLine

- Подпрограмма ReadPic

- Подпрограмма DotsFilter

- Подпрограмма AnalysePicture

- Описание контрольного примера

- Назначение программы

- Исходные данные

- Контрольный пример

- Тестирование программного обеспечения системы распознавания личности по отпечаткам пальцев

- Организационно-экономическая часть

- Обоснование необходимости разработки системы распознавания личности по отпечаткам пальцев

- Расчет затрат на разработку системы распознавания личности по отпечаткам пальцев

- Безопасность и экологичность проекта

- Анализ опасных и вредных факторов, возникающих при работе на компьютере

- Техника безопасности при работе на ПК

- Организация рабочего места оператора

- Требования к параметрам микроклимата помещения

- Требования к освещению и расчет искусственного освещения

- Пожарная безопасность ЗАКЛЮЧЕНИЕ

- Литература

- Приложение 1 текст программы

- Приложение 2 руководство программиста

- Приложение 3 руководство оператора

- Приложение 4 результаты тестирования

- Приложение 5 альтернативное использование программы

- Перечень условных обозначений

Список литературы

1) Биометрические технологии - альтернатива персональным идентификационным номерам и паролям // k2kapital.com Аналитические обзоры 8 мая 2000. http://www.k2kapital.com/archives/research/rs20000508.html Проверено: 16.05.06.

2) Завгородний В.И. Комплексная защита информации в компьютерных системах // Учебное пособие. - М.: Мир, 2001. - 264 с.

3) Виталий Задорожный. Области применения и принципы построения биометрических систем // РС Magazine/Russian Edition 21 апреля 2004. http://www.pcmag.ru/?ID=447314&4Print=1. Проверено 16.05.06.

4) Долгий И.Д. Ковалев С.М., Кулькин С.А. К вопросу об идентификации личности в системе "Диспетчерской централизации" // Ростовский государственный университет путей сообщения, 2003. http://pitis.tsure.ru/files24/03.pdf. Проверено 16.05.06.

5) ООО "Биолинк Технолоджис". Продукты: BioLink BioTime 2006; BioLink Authenteon Software Appliance (ASA) // BioLink, 2001. biolink.ru Проверено 16.05.06.

6) Документация "Microsoft IntelliMouse Explorer with Fingerprint Reader" // Microsoft, 2004.

7) Первый телефон с функцией распознавания отпечатков пальцев. // ИА Клерк.Ру, 04.08.2004. http://www.klerk.ru/soft/n/?11433. Проверено 16.05.06.

8) Бойер, П. Флостер Д. Использование Adobe Photoshop 7. Специальное издание. - М.: Вильямс, 2004.

9) Руководство пользователя для FineReader 8.0 // 1996-2006 ABBYY Software. http://www.abbyy.com/DLCenter/downloadcentermanager.aspx?file=/fr80/guides/Guide_Russian.pdf. Проверено 16.05.06.

10) Сканеры отпечатков пальцев. // BIOMETRICS.RU 2002-2006, http://cyberdefend.narod.ru/biometric_devices.htm Проверено 16.05.06.

11) Задорожный В.В. Идентификация по отпечаткам пальцев. // РС Magazine/Russian Edition №1, 2004, - С. 25 - 35.

12) Геннадий Рябов. Современные технологии идентификации личности по отпечатку пальца с использованием емкостных датчиков. // radioradar.net, 2004. http://www.radioradar.net/staty/identif_otpech.php. Проверено 16.05.06.

13) Гончаров Д., Салихов Т. DirectX 7.0 для программистов // - С.-Пб.: Питер, 2001. - 528 с.

14) Прэтт У. Цифровая обработка изображений. Т. 1. - М.: Мир, 1982. - 312 с.

15) Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. - М.: Мир, 1976. - 511 с.

16) Аммерал Л. Принципы программирования в машинной графике. - М.: Сол Систем, 1992.

17) Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. Распознавание и цифровая обработка изображений. - М.: Высшая школа, 1983. - 256 с.

18) Бутаков А., Островский В. И., Фадеев И.Л. Обработка изображений на ЭВМ. - М.: Радио и связь, 1987.

19) Гренандер У. Лекции по теории образов. - М.: Мир, 1979. - Т. 1-3.

20) Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений. - М.: Радио и связь, 1986.

21) Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов. - М.: Мир, 1976.

22) Файн В.С. Опознавание изображений. - М.: Наука, 1970.

23) Розенфельд А. Распознавание и обработка изображений с помощью ЭВМ. - М.: Мир, 1972.

24) Строустрап Б. Язык программирования С++. - М.: Мир, 1994. - 278 с.

25) Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. - М.: Мир, 1976. - Т. 1-3.

26) Шилдт Г. Самоучитель С++. - С-Пб.: БВХ-Петербург, 2002. 3 издание.

27) Тихомиров Ю. OpenGL Программирование трехмерной графики. - С-Пб.: БВХ-Петербург, 2002г. 2 издание.

28) Шибаева И.В., Мурынов А.И., Пивоваров И.В. Математические и программные средства распознавания графических изображений для передачи по цифровым каналам связи // Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникациях и бизнесе: Материалы 31 Междунар. конф. - Украина, Крым, Ялта-Гурзуф: Ж. "Успехи современного естествознания" №5, 2004, Прилож. №1. - 114 с.

29) Соболева В.П. Методические указания по оформлению курсовых работ, курсовых и дипломных проектов. - Ижевск: Издательство ИМИ, 2003.

30) Эйнджел Э. Интерактивная компьютерная графика. - М.: Вильямс, 2001. - 592 с.

31) ГОСТ 12.1.006-84. ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. - М.: Издательство стандартов, 1985.

32) СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видео-дисплейным терминалам, персонально-вычислительным машинам и организация работ. - М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996.

33) Налоговый кодекс РФ. - М.: ГроссМедиа Ферлаг, 2004. - 432 с.

34) ГОСТ 12.1.009-76. ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения.

- М.: Издательство стандартов, 1985.

35) ГОСТ 19.505-79 ЕСПД. Руководство оператора. Требования к содержанию и оформлению. - М.: Издательство стандартов, 1979.

36) ГОСТ 19.504-79 ЕСПД. Руководство программиста. Требования к содержанию и оформлению. - М.: Издательство стандартов, 1979.

37) ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. - М.: Издательство стандартов, 1991.

38) Технико-экономическое обоснование дипломных проектов при разработке приборов и методов контроля качества. Методические указания для студентов. - Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2001.

39) Почерняев С.В., Килин И.В. Методические указания по дипломному проектированию. - Ижевск: Издательство ИжГТУ, 1994.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

П.1.1. ТЕКСТ МОДУЛЯ Resource.h

// Microsoft Visual С++ generated include file.

// Used by FingerAnalyser.rс

П.1.2. ТЕКСТ МОДУЛЯ FingAnalyser.h

П.1.3. ТЕКСТ МОДУЛЯ FingAnalyser.cpp

SetRegistryKey(_Т("Local AppWizard-Generated Applications"));

// dismissed with ОК

П.1.4. ТЕКСТ МОДУЛЯ FingAnalyserDlg.h

~CFingerAnalyserDlg(); // деструктор

TFingPicture *fр;

CString GetSAV(CString srcName); //получение пути к sav файлу

П.1.5 ТЕКСТ МОДУЛЯ FingAnalyserDlg.cpp

, m_workFile(_Т(""))

delete(fр);

fр = new TFingPicture(this->GetDC());

CPaintDC dс(this); // device context for painting

//режим просмотра базы

//режим просмотра открытого образа

char szFilters[]= "Образы (*.bmp)|*.bmp|All Files (*.*)|*.*||";

if(dlg.DoModal() != IDOK) return; //никаких файлов не открыли

if(dlg.GetFileExt().CompareNoCase("bmp")) return; //открытый файл не имеет расширеня .bmp

// fр->Load(dlg.GetFileName());

MessageBox("Отпечаток не обработан", "Ошибка");

if(sOut.GetLength()==0) sOut = "Ни одного отпечатка не найдено!\n";

CString kol; kol.Format("\n Всего в базе: %d", compareResult->size());

"Образы (*.bmp)|*.bmp|All Files (*.*)|*.*||";

MessageBox("Невозможно создать базу данных с отпечатками", "Ошибка создания БД", MB_OK);

if(fingA.size() < MIN_SIZE) MessageBox("Отпечаток не пригоден для сохраниения в базу!", fileName); continue;

if(fingA.size() > MAX_SIZE) MessageBox("Отпечаток не пригоден для сохраниения в базу!", fileName); continue;

//загрузить точки из БД

TInfo finf; //данные по отпечатку

// MessageBox("Невозможно загрузить базу данных с отпечатками", "Ошибка загрузки БД", MB_OK);

//сравнить точку с точками в БД

MessageBox("База данных отпечатков пуста", "Сообщение", MB_OK);