Предисловие
В последнее время в России и за рубежом все большее значение
приобретает защита от несанкционированного доступа к различным
физическим объектам и информационным ресурсам. Одним из основных способов защиты является разграничение доступа на основе идентификации личности человека. Идентификация может производиться как по кодовым словам (паролям, ключам), вводимым человеком,
или картам доступа, содержащим код, так и по биометрическим характеристикам человека. Последний способ является более надежным, так как ключевая информация может быть передана другому
лицу, а биометрические характеристики позволяют идентифицировать человека с высокой надежностью, и их достаточно трудно подделать.
Такие биометрические характеристики человека как отпечатки
пальцев, радужная оболочка глаза, портрет анфас обладают следующими свойствами:
– постоянством во времени и под воздействием различных внешних факторов;
– уникальностью, т.е. наличием множества признаков, присущих
только данному индивидууму;
– универсальностью, т. е. наличием в той или иной форме у всех
людей;
– собираемостью, т. е. возможностью достаточно просто и оперативно получить исходные данные для идентификации человека в виде
растровых изображений.
Различные аспекты обработки изображений и распознавания
объектов по их изображениям, связанные с проблемой опознавания
человека, и рассматриваются в настоящем пособии, состоящем из
двух больших частей.
Первая часть – основы цифровой обработки изображений, помимо основных понятий включает в себя вопросы восприятия света и
цвета как человеком, так и техническими устройствами, представление изображения в цифровой форме и способы его сжатия, основные
подходы к устранению яркостных искажений, а также вопросы бинаризации и сегментации растровых изображений.
Во второй части, наряду с общими принципами распознавания
образов, рассматриваются различные подходы к распознаванию
объектов по их изображениям и методы коррекции пространственных искажений, а также реальные системы опознавания человека по
его биометрическим характеристикам.
Следует отметить, что рассмотренные в пособии методы обработки и распознавания изображений применяются в системах превентивной безопасности не только для идентификации человека, но и
для автоматизации решения многих других задач. Например, сличение подписей на документах, распознавание номеров транспортных
средств, выявление опасных предметов в багаже. В последнее время
такие системы все чаще создаются на основе нейросетевых технологий, что приводит к значительному увеличению их быстродействия.
Часть I. Основы цифровой обработки изображений
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Изображение – разновидность сигнала
Любые объекты,