基于深度卷积网络的非接触式掌纹识别技术研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:colinvin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着信息技术的发展和移动端智能设备的普及,非接触式掌纹识别技术被认为是一种可用于移动设备身份验证的有效方法。与传统的掌纹识别应用场景相比,移动端掌纹识别易受复杂背景,光照变换,手掌姿态等因素的影响,针对移动端的非接触掌纹识别技术研究是当前研究中的热点问题。近年来,深度学习技术的快速发展为解决移动端掌纹识别提供了有效的技术手段,本文利用深度学习技术对移动端掌纹识别研究中的关键问题进行了研究,主要内容如下:(1)提出了一种基于Faster RCNN的移动端掌纹活体检测方法。针对移动端掌纹识别中可能受到身份攻击的问题,本文提出了基于Faster RCNN网络的掌纹活体检测研究算法。实验发现,真实掌纹图像与伪造图像在RGB颜色空间比较难区分,本文使用含有色度亮度信息的YCb Cr空间图像进行网络训练,融合颜色信息和纹理特征进行身份确认及掌纹感兴趣区域(Region of Interest,ROI)定位,并通过调节网络中候选框(anchor)缩放比例使检测和定位更加准确。在自建立的针对移动端掌纹活体检测问题的数据库上取得较好的检测效果,本文提出的方法可以抵御伪造图像攻击,有效率达到99.5%。(2)针对移动端硬件资源有限问题,提出了一种轻量的掌纹识别卷积神经网络PR-Res Net。PR-Res Net在深度残差网络(Residual Network,Res Net)基础上使用可逆残差模块(Inverted Residual Block)构建深层次网络进行特征提取,减轻特征退化,同时使用深度可分离卷积(Depthwise Separable Convolutions)代替卷积神经网络中的标准卷积进行模型优化来减少参数存储量和计算复杂度。实验结果表明,该方法在两个公共数据库(CASIA,IITD)和本文自行建立的针对移动端掌纹识别数据库上均表现良好。本文提出的方法占据存储资源更小,识别准确率达到95.77%。(3)设计并实现了基于TFlite的移动端掌纹识别系统。移动设备掌纹认证系统使用主要分3个步骤,通过调用摄像头在掌形引导窗引导下完成掌纹图像采集,点击注册按钮使用本文提出的针对移动端的掌纹识别算法进行特征提取完成用户注册。并点击认证按钮通过特征匹配算法完成用户身份认证。本文针对移动端非接触式掌纹识别中存在的复杂背景等问题进行研究,设计实现了轻量化的PR-Res Net网络,并融合颜色信息及纹理特征使用Faster RCNN进行掌纹活体检测,最后在移动端设计实现了基于TFlite框架的掌纹识别系统。
其他文献
二维晶体材料六方氮化硼(h-BN)以其宽带隙、高温稳定性、优异的力学性能、低介电常数和化学惰性等优点,被认为是保护其它二维晶体材料本征特性的最佳材料。现阶段,大面积、高质量h-BN薄膜的可控制备是实现其在二维晶体器件的规模化应用中面临的主要问题。CVD方法被认为是可控合成大面h-BN最具前景的方法,利用该方法实现h-BN可控合成的关键是催化衬底的选择。目前,实验上已经在Cu、Cu-Ni合金以及Au
多载波差分混沌移位键控通信系统中存在峰均比过高的问题,系统中的功率放大器可能工作在非线性区域,使发射信号产生畸变,导致系统性能严重下降。针对现有的多载波差分混沌移位键控系统中存在的高峰均比问题,本文提出三种多载波差分混沌移位键控通信系统。本文的主要工作如下:(1)提出一种基于排序的峰均比抑制方法,在经典多载波多进制差分混沌移位键控调制中加入对输入信号进行排序的预处理。分析系统的峰均比、能量效率、频
在钢材工件等金属工业产品生产中,每个生产工件上会采用不同的字符组成来标注其专属的生产标号,从而便于对其生产的监控、配套的管理和质量的追踪。采用人工读取工件上的生产标号然后再手动输入计算机管理系统的传统解决方案,既耗费人工和时间,又容易出错。计算机视觉技术的蓬勃发展使其遍布于各行各业,基于视觉图像的字符自动识别技术可以实现实时的掌握钢材部件生产信息和及时地发现问题、解决问题,从而大大提高生产效率。根
脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是脊柱损伤最严重的并发症,往往导致损伤节段以下严重的功能障碍。SCI具有较高的致残率及致死率,给个人、社会带来沉重的负担。针对脊髓损
基质金属蛋白酶-7(MMP-7),是一种为数不多可以由癌症细胞表达的蛋白。其作用是可以调节ECM(细胞外基质)组分。MMP-7正常表达对维持细胞稳态具有重要意义。但是,现已证实MMP-7
目前,在土木工程领域中,一氧化碳导致的灾害已经越来越引起人们的重视,因此,CO的防灾减灾问题已迫在眉睫。仅靠传统的检测方法已经无法进行安全预警和防止事故的发生。研究一种新型一氧化碳防灾减灾系统变得越来越迫切。荧光探针检测方法因其灵敏度高、操作简便以及不受外界磁场影响而备受青睐。此外,二维铋烯纳米片因具有良好的光热转化性能以及对环境不会造成污染而受到越来越多的重视。基于国内外现状,本论文主要以两种光
俞子夷(1886-1970),是近代中国教育家,主要从事小学教育的实验和研究,尤其重视教学艺术,其教学艺术之路共经历了教学艺术探索、教学艺术提升和教学艺术成熟三个主要阶段,每个
以辽宁省智能电网系统为研究对象,分析其存在的信息安全问题,然后针对性的制定入侵检测系统,并改进算法,主要使用的是R-NNIDS系统与Snort相兼容的规则描述方法,可以对网络中
具有响应外部刺激能力的聚合物被称为智能聚合物或刺激响应性聚合物。这些聚合物可以通过改变颜色,透光能力,电导率,形状,润湿性等多种方式对刺激作出反应。而且这些聚合物的反应程度可以通过施加刺激的强度来触发和控制。引起聚合物变化的刺激可进一步分为三类:物理,化学和生物刺激。对物理刺激(光,温度,磁和电)的响应是基于聚合物链动力学的改变(即能级)。另一方面,化学刺激调节聚合物与溶剂分子之间或聚合物链之间的
金属—有机框架(metal-organic framework;MOF)作为一类新型的多孔无机—有机杂化材料,因其具有合成简单、结构多样、比表面积大、孔隙率可调、易表面功能化、生物相容性等优