Application of algebraic topology to fingerprint recognitiony

• Alejandro Valdés Camejo ^[1] ; Javier Lamar León ^[1]
  1. [1] 1Centro de Aplicaciones de Tecnologías de Avanzada (CENATAV)
• Localización: Revista Cubana de Ciencias Informáticas, ISSN-e 2227-1899, Vol. 12, Nº. 4, 2018
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Aplicación de la topología algebraica al reconocimiento de impresiones dactilares
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se presenta un algoritmo para la verificación de impresiones dactilares basado en una aplicación de la topología algebraica. Específicamente, se propone una representación de las impresiones como complejos simpliciales y la definición de estructuras locales de las impresiones a partir de filtraciones ordenadas locales de los complejos. Estas filtraciones quedan determinadas por minucias vecinas. También se propone la extracción de un conjunto de rasgos basados en el análisis de la variación de la homología en estas filtraciones. Estos rasgos combinan información acerca de la cantidad y la conectividad de las crestas papilares en las estructuras locales definidas. Además, se presenta un método de cotejo de las impresiones basado en la información topológica extraída. En este trabajo se muestra que esta información es discriminativa y puede usarse en combinación con rasgos geométricos clásicos para mejorar la descripción de estructuras locales de las impresiones y la eficacia en la comparación.

  • English

    In the present work, an algorithm for fingerprints verification based on an application of the algebraic topology is presented.Specifically, we propose a representation of impressions as simplicial complexes and the definition of local structures based on local filtrations ordering from the complexes. These filtrations are determined by neighboring minutiae. It is also proposed the extraction of a set of features based on the analysis of the homology variation in these filtrations. The features combine information about the quantity and connectivity of papillary ridges in the local structures. In addition, a matching method based on the extracted topological information is presented. This paper shows that this information is discriminative and can be used in combination with classic geometric features to improve the description of local structures of the impressions and the accuracy in the comparison.