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公安信息一、居民身份证指纹图像采集质量影响因素的定性分析关键词:居民身份证指纹图像采集质量影响因素引言纹比对核验设备进行“人证—致陛”验证,指纹证即将在社会摘要:居民身份证登记指纹工作开展以来,已经制发登记指纹信息居民身份证谟嗾牛缁岣饔弥げ棵藕偷ノ灰仓鸩绞点使用指纹比对核验设备进行“人证一致性”验证,指纹证即将在社会上广泛使用,这对指纹图像采集质量提出了很高要求。以某省为例,通过定性和定量分析的方法,统计得出居民身份证指纹图像采集质量的主要影响因素,为公安机关改进和提升相关工作提供积极参考。居民身份证登记指纹工作开展以来,已经制发登记指纹信息居民身份证韵录虺啤爸肝浦ぁ谟嗾拧K孀胖肝证发放数量的累积,社会备用证部门和单位也逐步试点使用指上广泛使用,这对指纹图像采集质量提出了很高要求。为全面认识、掌握并提高各省的居民身份证指纹图像采集质量,更好地满足指纹证社会应用需要,有必要对指纹图像质量的影响因素进行定性和定量的分析。根据指纹学和指纹比对技术相关研究,影响指纹比对应用效果的主要因素是指纹图像的采集质量。从年开始,公安部第一研究所组织有关专家针对证件指纹图像质量评分规则、方法、工具进行了专门的研究”~,提出评价证件指纹算法的关键指标为注册失败率、等错误率、错误拒绝率为某值下的错误接受率、响应时间等技术指标,并基于此评价体系提出指纹图像质量的/椒ê凸ぞ摺1疚幕谏述评分工具的评分结果,通过对某省,个居民身份证指纹图像进行全量统计,根据专家经验法判定影响图像质量的主要因素有采集季节、被采集人群、采集设备、采集指位等唷采集季节因素的影响某省的指纹图像质量明显受季节因素影响很大,五月至十月的指纹图像质量均值普遍高于全国均值,也高于冬季的十一月至二月。年第
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绘杓⋯⋯一籭.』∥—≮叫【息化二、居民身份证指纹图像采集质量影响因素的定量分析昔”⋯图呈“床杉璞咐嘈秃褪褂闷诩溏词闹肝仆枷裰手亍拗捣讲钔被采集人群的性别、年龄、民族因素的影响被采集人群在至岁年龄段的指纹图像质量最好,至岁年龄段的指纹图像质量次之,岁以上中老年人的指纹图像质量再其次,小于岁未成年人的指纹图像质量最差。被采集人群性别、民族因素对指纹图像质量没有明”通过对某省所有类型采集设备的使用期间和采集人次统计,指纹图像质量均值和方差,与使用期间的长短呈现出明显的负相关,与采集人次的多少呈现出轻微的负相关,即使用时间更长的设备采集的指纹图像质量更低。采集设备类型、使用期间、使用次数因素的影响某省的采集设备类型包括光学型和电容型两种,为了比较两种设备类型与指纹质量的相关性,均选取对应设备使用期间和采集人次的四分位数进行比较。总体来看,电容型设备的质量评分普遍高于光学型,但采集质量没有光学型稳采集指位因素的影响采集指位因素对指纹图像质量的影响非常明显,从拇指到小指的指纹图像质量依次降低。采用多元线性回归方法对某省居民身份证指纹图像质量显影响。⋯’定。图呈“床杉路萃臣频闹肝仆枷裰柿烤捣讲钔图呈“床杉璞咐嘈秃筒杉舜瓮臣频闹肝仆枷裰柿烤捣讲钔图呈“幢徊杉巳耗炅洹ⅰけ荼鹜臣频闹肝仆枷裰柿烤捣讲钔图呈“床杉璞甘褂闷诩渫臣频闹肝仆枷裰柿烤捣讲钔图呈“幢徊杉巳好褡逋臣频闹肝仆枷裰柿烤捣讲钔图呈“床杉璞覆杉舜瓮臣频闹肝仆枷裰柿烤捣讲钔图呈“床杉肝煌臣频闹肝仆枷裰柿烤捣讲钔“拄Ⅻ/觥觥觥觥觥觥觥觥觥觥觥正“●●翻::、。。~●。’
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震溺蓥满纛蘩蠹擅灞、鳓其中:阂虮淞浚虎颍喊妆淞浚籺—#夯毓橄撇图像样本ā濉⋯。瓦,评分进行定量分析,篍匠逃糜诮馐驮谥肝仆枷裰柿科婪结果中,各种影响因素对评分的定量影响程度。多元线性回归研究一个因变量、与两个或两个以上自变量的回归,称为多元线性回归,是反映一种现象或事物的数量依多种现象或事物的数量的变动而相应变动的规律,是建立多个变量之间线性或非线性数学模型数量关系式的统计方法。多元线性回归方程如下:数,¨:误差,海簍数,.,...彤;鹤员淞扛鍪为什么用多元线性回归分析多元线性回归分析是一种广泛使用的定量分析工具,线性依赖于其未知参数的模型簂线性依赖于其未知参数的模型更容易拟合,产生的统计特性更容易确定,其回归结果便于评判和解释。对多元非线性回归模型求解的传统做法,仍然是想办法把它转化成标准线性形式的多元回归模型来处理。因此多元线性回归分析对于非线性关系同样适用,回归结果的可决系数阡用于参考,但用于解释因变量的影响因素依然适用。指纹质量数据及图像样本结合上一部分对指纹图像采集质量影响因素的定性分析结论,本文对某省,个指纹图像进行了统计和整理,选取多个影响因素的自变量,得到用于分析导致指纹图像质量降低原因的样本数据。实验过程秆《灾肝破婪钟跋齑蟮淖员淞坎⒉捎弥鸩交毓榉进行回归多元线性回归的平方和分解公式为:其中,鹤芷椒胶停籗:回归平方和;何由上式可知,理想中的多元线性回归模型既需要有尽可能低的误差,又需要有尽可能少的自变量。因此,筛选自变量采用一元线性回归的方法,选取可决系数.,在指纹质量评分低于平均值的区间筛选出个对指纹评分影响大的自变量。通过对筛选后的变量进行线性回归,可以得到第一次回归结果。卸匣毓榻峁欠癯鱿侄嘀毓蚕咝采用观察回归结果的异常点并结合相关系数的方法来判断回归结果是否出现多重共线性。煅榈南灾运揭话差平方和。表糜诜治鲋肝仆枷癫杉柿坑跋煲蛩氐氖莞袷图煌肝浦柿科婪值闹肝仆枷裱表秆∽员淞亢蟮幕毓榻峁年第编号因变量与自变量身份证指纹图像质量评分虮淞路莶杉闹肝剖采集单位编码采集设备编码采集指纹数量份采集的指纹数量采集开始时间距现在天数采集结束时间距现在天数采集设备使用天数采集身份证总数采集设备使用总天数月份采集的指纹数量采集设备厂商编码采集设备类型庋А⒌缛荨⑽粗采集设备型号阎P秃拧⑽粗右手拇指采集的指纹数量采集年龄≤岁指纹数量右手食指采集的指纹数量采集年龄≥昵摇曛肝剖右手中指采集的指纹数量采集年龄≥岁且≤岁指纹数量右手无名指采集的指纹数量右手小指采集的指纹数量采集年龄/昵摇芊撬曛肝剖左手拇指采集的指纹数量采集年龄/昵摇曛肝剖左手食指采集的指纹数量左手中指采集的指纹数量采集年龄≥岁指纹数量左手无名指采集的指纹数量左手小指采集的指纹数量质量分童一、
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三、提升指纹图像采集质量的方法和建议四、结语指纹图像采集数据。斟实验结论通过对某省居民身份证指纹图像采集质量数据的多元线性回归分析发现:胫肝浦柿科婪指合喙氐囊蛩刂饕J遣杉J时间距现在天数,即采集器启用的越早,指纹质量评分会逐步降低。诓杉璞阜矫妗S胫肝浦柿科婪指合喙氐囊素主要是采集设备厂商编码和采集设备型号。采集设备厂商编码是一个坏氖执慈现ねü奔浒浞ⅲ有到大;采集设备型号与采集设备厂商相关【俊R簿褪撬邓着采集设备厂商编码逐步增大,指纹质量评分会逐渐降低。与指纹质量评分正相关的因素是采集设备类型,依次为未知、光学、电容三类。正相关说明电容和光学相比能取得更好的指纹质量评分。颖徊杉私嵌壤纯矗胫肝浦柿科婪指合喙的因素主要是采集年龄≤岁、采集年龄≥岁且≤岁、采集年龄岁的人群。这三类人群的指纹采集数量越多,质量评分越低。逑旨窘谝蛩氐牟杉奔洌胫肝浦柿科婪指相关的主要是路荨路莶杉闹肝剖俊<凑饬礁月采集的指纹数量越多,质量评分越低。硬杉肝焕纯矗胫肝浦柿科婪指合喙氐囊素主要是右手的拇指、中指、无名指、小指和左手的中指、小指。通过对上述某省居民身份证指纹图像采集质量的主要影响因素进行分析。可以提出几点改进相关工作的方法和建议:肝撇杉璞缸钤缙粲檬奔洌堑贾轮肝仆枷质量降低的主要影响因素之一。为保持较高的指纹采集质量,建议有条件的单位及时更换启用时间较早的采集设备。肝撇杉璞赋瘫嗦氲拇笮〈砩璞赋掏过认证时间的先后。分析结果表明早期通过认证的指纹采集设备厂商,其设备采集的指纹图像质量较高。因此,建议后续认证通过的设备厂商提升产品质量或改进现有服务。徊杉巳耗炅湓凇啊辍薄“岁且≤岁”、“岁”这三个区间的指纹图像质量较低,需要在***时予以重点关注,可采用一些提高指纹采集质量的方法,例如保持手指湿润、增加采集次数等嗍。肝欢灾肝撇杉柿坑幸欢ǖ挠跋欤ㄒ榫×避免采集对指纹质量造成负面影响指位的指纹。本文通过定性和定量分析的方法,对某省居民身份证指纹图像采集质量的影响因素进行研究。其中,采用多元线性回归的方法可以整体统计和评估居民身份证指纹图像质量数据的现实情况,较为明确地找出导致指纹图像采集质量降低的主要因素。本文采用的方法也适用于评估其他省份的居民身份证趿眨排簦费絷途用裆矸葜さ羌侵肝菩畔⒓际醴治鯱】警、判穸ǎ律≡鱿玻钗漓浚N腻ǎぜ肝扑惴ㄆ啦排簦镪兀夼舴桑ぜ肝菩畔⒉杉低彻丶际跹芯竣颉浚】田青,田强,张鹏,欧阳晖,—居民身份证指纹采集和比对技术规范—安防指纹识别应用系统第糠郑褐肝剖察技术,关键技术研究Ⅱ旒际酰警察技术,.,】】/