指纹图像质量会严重影响指纹识别系统的性能。本文回顾了指纹图像质量计算的现有方法。我们还使用MCYT数据库（包括9000个指纹图像）实施，测试和比较了其中的选择。实验结果表明，大多数算法的行为类似。

指纹验证中的一个开放问题是对图像质量退化的鲁棒性缺乏鲁棒性。质量差的图像导致虚假且缺失的功能，从而降低整体系统的性能。因此，对于指纹识别系统非常重要，以估计捕获的指纹图像的质量和有效性。在这项工作中，我们审查了现有的指纹图像质量估算方法，包括发表措施背后的理由，以及在不同质量条件下显示其行为的视觉示例。我们还测试了一系列指纹图像质量估计算法。对于实验，我们雇用BioSec多模态基线语料库，其中包括在两个与三个不同传感器中获取的200个个人的19200个指纹图像。比较所选质量措施的行为，在大多数情况下显示它们之间的高相关性。还研究了低质量样本在验证性能中的影响，也是广泛可用的小型指纹匹配系统。

研究了图像质量降解对自动指纹识别验证性能的影响。我们在不同的指纹图像质量下研究了基于细节和脊信息的两个指纹匹配器的性能。发现基于山脊的系统比基于小小的图像质量标准的基于细节的系统更适合图像质量降解。

提出了基于质量度量的LIVISE检测的新指纹参数化。新颖的功能集用于完整的LIVESTECTY检测系统中，并在Livdet竞争的开发集中进行了测试，其中包括具有三个不同光学传感器的4,500多个真实图像和假图像。提出的解决方案证明对多传感器方案是可靠的，并且总体率是正确分类的样品的93％。此外，提出的LIVISE检测方法比先前研究的技术具有额外的优势，即仅需要一个图像从手指决定是真实还是假货。

提出了一种使用基于质量相关特征的新颖的指纹参数化的新的基于软件的活性检测方法。该系统在高度挑战的数据库上测试，该数据库包括超过10,500个实际和假图像，其中包含不同技术的五个传感器，并在材料和程序中覆盖各种直接攻击情景，然后遵循生成胶状手指。所提出的解决方案证明对多场景数据集具有强大，并呈现90％正确分类的样本的总速率。此外，所呈现的活性检测方法具有上述从手指中仅需要一个图像的先前研究的技术的额外优点，以决定它是真实还是假的。最后一个特征提供了具有非常有价值的功能的方法，因为它使其更不具有侵入性，更多的用户友好，更快，并降低其实现成本。

We report on experiments for the fingerprint modality conducted during the First BioSecure Residential Workshop. Two reference systems for fingerprint verification have been tested together with two additional non-reference systems. These systems follow different approaches of fingerprint processing and are discussed in detail. Fusion experiments I volving different combinations of the available systems are presented. The experimental results show that the best recognition strategy involves both minutiae-based and correlation-based measurements. Regarding the fusion experiments, the best relative improvement is obtained when fusing systems that are based on heterogeneous strategies for feature extraction and/or matching. The best combinations of two/three/four systems always include the best individual systems whereas the best verification performance is obtained when combining all the available systems.

The vulnerabilities of fingerprint-based recognition systems to direct attacks with and without the cooperation of the user are studied. Two different systems, one minutiae-based and one ridge feature-based, are evaluated on a database of real and fake fingerprints. Based on the fingerprint images quality and on the results achieved on different operational scenarios, we obtain a number of statistically significant observations regarding the robustness of the systems.

大多数手指静脉特征提取算法由于其质地表示能力而达到满意的性能，尽管同时忽略了手指组织形成的强度分布，以及在某些情况下，将其加工为背景噪声。在本文中，我们利用这种噪音作为一种新型软生物识别性状，以实现更好的手指静脉识别性能。首先，提出了对手指静脉成像原理的详细分析和图像的特性，以表明由背景中的手指组织形成的强度分布可以作为柔软的生物分析来识别。然后，提出了两个指静脉背景层提取算法和三个软生物识别性提取算法，用于强度分布特征提取。最后，提出了一种混合匹配策略来解决初级和软生物识别性质之间的尺寸差异在得分水平上。三个开放式数据库的一系列严格对比实验表明，我们所提出的方法是手指静脉识别的可行和有效。

潜在的指纹对于识别犯罪嫌疑人很重要。但是，认识到参考指纹集中的潜在指纹仍然是一个挑战。现有方法的大多数（如果不是全部）将独立提取每个指纹的表示特征，然后比较这些表示特征在不同过程中识别的相似性。如果没有对特征提取过程的相似性的监督，则很难在最佳地反映两种指纹的相似性，这是匹配决策的基础。在本文中，我们提出了一种新方案，可以将两个指纹的配对关系建模为识别的相似性功能。配对关系是由混合深网建模的，该网络可以处理随机大小的困难和潜在指纹的损坏区域。两个数据库的实验结果表明，所提出的方法的表现优于最新技术。

潜在的指纹增强是潜在指纹识别的必要预处理步骤。大多数潜在的指纹增强方法试图恢复损坏的灰色山脊/山谷。在本文中，我们提出了一种新方法，该方法将潜在的指纹增强增强为生成对抗网络（GAN）框架中的指纹生成问题。我们将提议的网络命名为Fingergan。它可以在与相应的地面真相实例上强制执行其生成的指纹（即增强的潜在指纹），该实例无法与相应的地面真相实例相互区分。由于细节是指纹识别的主要特征，并且可以直接从指纹骨架图中检索细节，因此我们提供了一个整体框架，可以在直接优化细节信息的情况下执行潜在的指纹增强。这将有助于显着提高潜在的指纹识别性能。两个公共潜在指纹数据库的实验结果表明，我们的方法的表现大大优于艺术状态。这些代码可从\ url {https://github.com/hubyz/latentenhancement}提供非商业目的。

指纹证据在识别个人的刑事调查中起着重要作用。尽管已经提出了各种指纹分类和特征提取的技术，但指纹的自动指纹识别仍处于最早的阶段。传统\ textIt {自动指纹识别系统}（AFIS）的性能取决于有效的小小的点，并且仍然需要人类的专家协助在功能提取和识别阶段。基于这种动机，我们提出了一种基于生成对抗网络和一声学习技术（FIGO）的指纹识别方法。我们的解决方案包含两个组件：指纹增强层和指纹识别层。首先，我们提出了一个PIX2PIX模型，将低质量的指纹图像转换为直接在指纹增强层中的Pixel的高水平的指纹图像像素。通过提出的增强算法，指纹识别模型的性能得到了显着提高。此外，我们通过观察指纹设备的识别精度来开发基于Gabor过滤器的另一种现有解决方案，作为与建议模型进行比较的基准。实验结果表明，我们提出的PIX2PIX模型比指纹识别的基线方法具有更好的支持。其次，我们使用单次学习方法在指纹识别过程中构建一个完全自动化的指纹特征提取模型。两个具有共享权重和参数的双卷积神经网络（CNN）用于在此过程中获得特征向量。使用提出的方法，我们证明只能以高精度从一个培训样本中学习必要的信息。

我们提出了一种质量感知的多模式识别框架，其将来自多个生物特征的表示与不同的质量和样本数量相结合，以通过基于样本的质量提取互补识别信息来实现增加的识别准确性。我们通过使用以弱监督时尚估计的质量分数加权，为融合输入方式的质量意识框架，以融合输入方式的融合。此框架利用两个融合块，每个融合块由一组质量感知和聚合网络表示。除了架构修改外，我们还提出了两种特定于任务特定的损耗功能：多模式可分离性损失和多模式紧凑性损失。第一个损失确保了类的模态的表示具有可比的大小来提供更好的质量估计，而不同类别的多式数代表分布以实现嵌入空间中的最大判别。第二次丢失，被认为是正规化网络权重，通过规范框架来提高泛化性能。我们通过考虑由面部，虹膜和指纹方式组成的三个多模式数据集来评估性能。通过与最先进的算法进行比较来证明框架的功效。特别是，我们的框架优于BioMdata的模式的级别和得分级别融合超过30％以获得$ 10 ^ { - 4} $ 10 ^ { - 4} $的真正验收率。

数字图像包含大量冗余，因此，应用了压缩以减少图像尺寸而不会损失合理的图像质量。在包含图像序列的视频的情况下，在包含图像序列和更高的压缩比中，在低吞吐量网络中实现了相同的突出。评估这种情况下的图像质量变得特别兴趣。大多数情景中的主观评估变得不可行，因此客观评估是首选。在三种客观质量措施中，全文和减少参考方法需要某种形式的原始图像来计算在广播或IP视频等情景中不可行的质量分数。因此，提出了一种非参考质量度量来评估计算亮度和多尺度梯度统计的数字图像的质量，以及平均减去对比度标准化产品作为具有缩放共轭梯度的前馈神经网络的特征。训练有素的网络提供了良好的回归和R2测量，并进一步测试实时图像质量评估数据库第2版已显示有前途的结果。 Pearson，Kendall和Spearman的相关性是计算预测和实际质量评分之间的相关性，结果与最先进的系统相当。此外，所提出的指标的计算方式比其对应物更快，并且可以用于图像序列的质量评估。

鉴于完整的指纹图像（滚动或拍打），我们介绍了Cyclegan模型，以生成与完整印刷相同身份的多个潜在印象。我们的模型可以控制生成的潜在打印图像中的失真，噪声，模糊和遮挡程度，以获得NIST SD27潜在数据库中介绍的好，坏和丑陋的潜在图像类别。我们的工作的贡献是双重的：（i）证明合成生成的潜在指纹图像与NIST SD27和MSP数据库中的犯罪现场潜伏期的相似性，并由NIST NIST NFIQ 2质量度量和由SOTA指纹匹配器和ROC曲线评估。 （ii）使用合成潜伏期在公共领域增强小型的潜在训练数据库，以提高Deepprint的性能，Deepprint是一种SOTA指纹匹配器，设计用于在三个潜在数据库上滚动的指纹匹配（NIST SD27，NIST SD302和IIITD，以及IIITD，以及IIITD，以及IIITD，以及-slf）。例如，随着合成潜在数据的增强，在具有挑战性的NIST SD27潜在数据库中，Deepprint的排名1检索性能从15.50％提高到29.07％。我们生成合成潜在指纹的方法可用于改善任何潜在匹配器及其单个组件的识别性能（例如增强，分割和特征提取）。

光学相干断层扫描（OCT）对指纹成像的技术为捕获皮肤层深度信息的能力而为指纹识别开辟了新的研究潜力。如果可以充分利用深度信息，则可以开发健壮和高安全性自动指纹识别系统（AFRSS）。然而，在现有的研究中，基于深度信息的表现攻击检测（PAD）和地下指纹重建被视为两个独立的分支，从而导致AFRS构建的高计算和复杂性。因此，本文提出了一个基于OCT的统一表示模型指纹垫和地下指纹重建。首先，我们设计了一个新型的语义分割网络，该网络仅通过基于OCT的指纹的真实手指切片训练，以从这些切片（也称为B扫描）中提取多个地下结构。从网络中得出的潜在代码直接用于有效检测PA，因为它们包含丰富的地下生物学信息，该信息与PA材料独立，并且对未知PA具有强大的鲁棒性。同时，采用了分段的地下结构来重建多个地下2D指纹。通过使用基于传统2D指纹的现有成熟技术，可以轻松实现识别。广泛的实验是在我们自己已建立的数据库上进行的，该数据库是最大的基于OCT的指纹数据库，具有2449卷。在PAD任务中，我们的方法可以从最先进的方法中提高0.33％的ACC。对于重建性能，我们的方法以0.834 miou和0.937 pa的形式达到了最佳性能。通过与表面2D指纹的识别性能进行比较，我们提出的方法对高质量地下指纹重建的有效性得到了进一步证明。

Objective methods for assessing perceptual image quality have traditionally attempted to quantify the visibility of errors between a distorted image and a reference image using a variety of known properties of the human visual system. Under the assumption that human visual perception is highly adapted for extracting structural information from a scene, we introduce an alternative framework for quality assessment based on the degradation of structural information. As a specific example of this concept, we develop a Structural Similarity Index and demonstrate its promise through a set of intuitive examples, as well as comparison to both subjective ratings and state-of-the-art objective methods on a database of images compressed with JPEG and JPEG2000. 1

提出了一种生成软糖手指的新方法。描述了一个中型的假指纹数据库，并在其上评估了两个不同的指纹验证系统。实验中考虑了三种不同的情况，即：使用真实的指纹注册和测试，用假指纹进行注册和测试，以及带有真实指纹的注册，并用假指纹进行测试。给出了光学和热扫描传感器的结果。两种系统都被证明容易受到直接攻击。

通过生物手段自动验证一个人的身份是在每天的日常活动，如在机场访问银行服务和安全控制的一个重要应用。为了提高系统的可靠性，通常使用几个生物识别设备。这种组合系统被称为多模式生物测定系统。本文报道生物安全DS2（访问控制）评估由英国萨里大学举办的活动，包括面部，指纹和虹膜的个人认证生物特征的框架内进行基准研究，在媒体针对物理访问控制中的应用-size建立一些500人。虽然多峰生物测定是公调查对象，不存在基准融合算法的比较。朝着这个目标努力，我们设计了两组实验：质量依赖性和成本敏感的评估。质量依赖性评价旨在评估融合算法如何可以在变化的原始图像的质量主要是由于设备的变化来执行。在对成本敏感的评价，另一方面，研究了一种融合算法可以如何执行给定的受限的计算和在软件和硬件故障的存在，从而导致错误，例如失败到获取和失败到匹配。由于多个捕捉设备可用，融合算法应该能够处理这种非理想但仍然真实的场景。在这两种评价中，各融合算法被提供有从每个生物统计比较子系统以及两个模板和查询数据的质量度量得分。在活动的号召的响应证明是非常令人鼓舞的，与提交22个融合系统。据我们所知，这是第一次尝试基准品质为基础多模态融合算法。

匹配的非接触式指纹或手指照片到基于接触的指纹印象在Covid-19尾之后，由于非接触式采集的优越性卫生以及能够以足够的分辨率捕获指纹照片的低成本移动电话的广泛可用性用于验证目的。本文介绍了一个名为C2CL的端到端自动化系统，包括移动手指照片捕获应用，预处理和匹配算法，以处理抑制先前交叉匹配方法的挑战;即i）低脊谷非接触式指纹对比，II）不同卷，俯仰，偏航和手指的距离，III的距离，III）非线性扭曲的基于接触的指纹，和VI）智能手机的不同图像质量。相机。我们的预处理算法段，增强，尺度和不可接受的非接触式指纹，而我们的匹配算法提取细节和纹理表示。使用我们的移动捕获App获取的206个受理接触式2D指纹和基于相应的基于接触的指纹的DataSet和来自206个受试者（每个受试者的2拇指和2个索引手指的指纹）用于评估我们所提出的算法的跨数据库性能。此外，在3个公共数据集上的额外实验结果表明，最先进的与非接触式指纹匹配（焦油为96.67％至98.30％，= 0.01％的焦油）显着提高。

Periocular recognition has gained attention recently due to demands of increased robustness of face or iris in less controlled scenarios. We present a new system for eye detection based on complex symmetry filters, which has the advantage of not needing training. Also, separability of the filters allows faster detection via one-dimensional convolutions. This system is used as input to a periocular algorithm based on retinotopic sampling grids and Gabor spectrum decomposition. The evaluation framework is composed of six databases acquired both with near-infrared and visible sensors. The experimental setup is complemented with four iris matchers, used for fusion experiments. The eye detection system presented shows very high accuracy with near-infrared data, and a reasonable good accuracy with one visible database. Regarding the periocular system, it exhibits great robustness to small errors in locating the eye centre, as well as to scale changes of the input image. The density of the sampling grid can also be reduced without sacrificing accuracy. Lastly, despite the poorer performance of the iris matchers with visible data, fusion with the periocular system can provide an improvement of more than 20%. The six databases used have been manually annotated, with the annotation made publicly available.