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L'empreinte digitale
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Glossaire

Etapes de traitement de l'empreinte digitale :

Plusieurs méthodes sont employées pour reconnaître les empreintes digitales : localisation des minuties, analyse spectrale à l’aide d’ondelettes, traitement de textures, etc.



- Localisation des minuties : cette méthode ne retient que l’emplacement des minuties les plus pertinentes. Elle est peu sensible aux déformations des doigts entre plusieurs vérifications (doigts plus ou moins appuyés sur le capteur).

- Traitement de textures : des paramètres issus de certaines propriétés de la texture des empreintes (orientation, fréquence, etc.) sont comparés. Cette méthode permet un traitement très rapide, et donc un temps de réponse très court.

Il existe bien d’autres méthodes, mais elles ne sont pas divulguées par les entreprises qui les développent pour un souci de propriétés intellectuelles.

- Stockage de l'empreinte sous le format approprié : Le format BITMAP de Windows peut être utilisé comme format d'entrée des images à traiter ainsi que pour échanger des images avec les applications. L'origine des images n'a pas d'importance (scanner, fichier, caméra, code barre...).

- Filtrage des images (Segmentation) : Le but de cette étape est de supprimer toute ambiguïté en détectant des zones de bruit et en faisant ressortir la plus grande partie possible d'information utile au système.
Cette fonction se charge également de détecter l'absence d'empreinte, un niveau élevé de bruit dans l'image (image sale ou lecteur défectueux), un
positionnement incorrect du doigt.

- Evaluation de la qualité de l'empreinte capturée : Le système calcule un facteur de qualité qui permet d'établir un critère automatique de fiabilité du "gabarit" de l'empreinte qui sera ensuite calculée.

- Squelettisation de l'empreinte : Dans l'image binarisée (noir et blanc) les lignes se voient clairement mais elles ont des tailles différentes. Pour pouvoir détecter rapidement les minuties (terminaisons, bifurcations), il est nécessaire d'obtenir une image plus schématique de l'empreinte, dans laquelle toutes les lignes ont la même épaisseur (1 pixel).

- Extraction des minuties : C'est le processus final qui complète l'obtention de la "signature" de l'empreinte. A partir d'une image de l'empreinte préalablement traitée on extrait, grâce à différents algorithmes, une structure de données (ou signature).

Le "gabarit" retenu pour caractériser l'empreinte est basée sur un ensemble suffisant et fiable de minuties. On entend par suffisant, le nombre minimum de minuties nécessaires pour pouvoir établir des comparaisons fiables entre empreintes. Par expérience, ce minimum se situe à 14 minuties.
On entend par fiable, les minuties qui ne sont pas influencées par des défauts lors de l'acquisition de l'image ou par l'altération temporaire de l'empreinte digitale (blessure, érosion, etc.). Avec un petit nombre de minuties (15 ou 20) correctement localisées, il est possible d'identifier une empreinte parmi plusieurs millions d'exemplaires.

Généralement, chaque minutie occupe environ un espace de 16 octets sans compactage ni compression. Ceci explique la taille de chaque fichier "gabarit", 240 octets pour 15 minuties et 1600 octets pour 100 minuties.
Si le stockage final est compacté, on peut économiser de l'espace mémoire et si on le comprime, on peut obtenir les pourcentages classiques en compression de fichiers.
Lors du processus d'extraction, on détecte initialement 100 minuties en moyenne, parmi lesquelles environ 60 % correspondent à de fausses minuties qui seront identifiées lors d'un processus ultérieur. Le logiciel extrait donc une quarantaine de minuties réelles de l'empreinte. Cette valeur est nettement supérieure aux minima, ce qui augmente la fiabilité. De plus, ce chiffre est loin du total de minuties détectées, ce qui laisse supposer que n'ayant conservé que les plus fiables, on a éliminé les minuties erronées qui auraient pu détériorer le comportement du système.