ЖУРНАЛ СТА 1/2021

изводительности. Её архитектура поз- воляет легко интегрировать новые алго- ритмы и схемы распознавания рисунка вен, гибко комбинировать различные схемы предварительной обработки и извлечения признаков. Приложение уже имеет 11 алгоритмов для предвари- тельной обработки изображений, а так- же 13 функций извлечения и сравнения наборов данных вен кистей и пальцев. О БЩАЯ АРХИТЕКТУРА PLUSO PEN V EIN T OOLKIT Общая архитектура системы распо- знавания вен включает её структуру и основные компоненты. На рис. 1 пока- зана структурная схема типовой систе- мы биометрического распознавания рисунка вен, включая биометрические шаблоны, которые сначала должны быть отсканированы с помощью био- метрического устройства сканирования вен, и инструменты их распознавания. Система распознавания вен PLUSOpenVein Toolkit состоит из моду- лей программного обеспечения, то есть всех компонентов и инструментов распознавания, как отдельной части, так и всей фигуры. Выполнение различ- ных этапов обработки с помощью PLUSOpenVein Toolkit представлено на рис. 2. Все модули для распознавания вен реализованы на платформе GNU Octave. С ТРУКТУРА КАТАЛОГОВ Эта структура включает в себя целый набор инструментов распознавания вен, состоящий из модуля чтения изоб- ражений, предварительной обработки, модуля с функцией извлечения вектор- ного изображения, сравнения и оценки производительности. Такая архитекту- ра позволяет легко интегрировать но- вые схемы распознавания рисунка вен, использовать гибкие сочетания различ- ных способов предварительной обра- ботки в комбинации с наиболее подхо- дящими функциями и схемами из- влечения. В инструментарии уже пред- установлены несколько широко ис- пользуемых наборов данных рисунков вен, в то же время достаточно легко подключить новые наборы данных. Имеющиеся наборы данных содержат 11 конкретных наборов рисунков вен для предварительной обработки, а так- же включены 13 методик для их сравне- ния. Вся структура предоставляется на бесплатной основе для научно-исследо- вательских и некоммерческих целей. На рис. 3 показана структурная схе- ма модуля распознавания вен. Основ- ной программный модуль matcher.m содержит боˆльшую часть логики PLUSOpenVein Toolkit и включает в се- бя обработку, извлечение признаков и функции сравнения. На самом деле matcher.m является объектом MATLAB, в котором хранят- ся исходные изображения, извлечённые функции, результаты сравнения. Неко- торые модули схем распознавания реа- лизованы непосредственно в matcher.m , но большинство схем вызываются как внешние функции, реализованные в от- дельных файлах, собранных в следую- щие подкаталоги: ● Automation: несколько скриптов для пакетной обработки с автоматической проверкой настроек файлов и т.п.; ● EEREvaluation: функции для опреде- ления показателей производительно- сти и графиков; ОБ ЗОР / Т Е Х НОЛОГ ИИ СТА 1/2021 Рис. 2. Реализация различных этапов обработки с помощью PLUSOpenVein Toolkit Рис. 3. Структурная схема PLUSOpenVein Toolkit. Файлы MATLAB выделены жирным шрифтом, названия каталогов курсивом Регистрация Аутентификация Биометрический объект Сбор данных База данных Цепочка биометрических инструментов (программное обеспечение) Предварительная обработка Извлечение объектов Сравнение Модуль принятия решений Достоверный/недостоверный Устройство сканирования биометрии Ввод данных (файлы) Цепочка распознавания биометрии Предварительная обработка Извлечение объектов Сравнение Оценка эффективности Соответствующая реализация в PLUSOpenVein Toolkit matcher. readImages() matcher. Preprocess ImageSet() matcher. calculate FeatureSet() matcher. calculate MatchingScores() matcher. determineERR() GUI matcher.m: readImages() preprocessImageSet() calculateFeatureSet() calculateMatchingScores() determineERR() ScoreLevelFusion FeatureLevelFusion Automation automatMatcher.m readImages.m Preprocessing FeatureExtcaction Matching EEREvaluation QualityAssessment UtilityFunctions fl_feat Settings 7 www.cta.ru Рис. 1. Структурная схема системы биометрического распознавания рисунка вен