大規(guī)模分布式指紋識別系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、在日新月異的信息時代，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)給我們對于數(shù)據(jù)存儲和處理帶來了新的問題與挑戰(zhàn)。在生物識別技術領域中，指紋識別技術的地位越來越重要，在身份識別和信息安全中發(fā)揮的作用也越來越突出。指紋識別技術中的大數(shù)據(jù)問題主要體現(xiàn)在海量指紋帶來的存儲和處理問題。傳統(tǒng)的單機模式的指紋識別系統(tǒng)對于處理海量的指紋數(shù)據(jù)已經無法解決此問題，極低的指紋識別效率以及可能帶來的匹配準確率問題催生了分布式指紋識別系統(tǒng)的出現(xiàn)。
　　分布式的指紋識別系統(tǒng)依靠分布式集群自

2、身的并行處理能力，有效地解決了海量指紋數(shù)據(jù)的處理問題。而如何更高效的進行指紋識別，如何優(yōu)化指紋識別算法，成為目前指紋識別領域研究的熱點和難點。而在指紋存儲方面，隨著數(shù)據(jù)庫種類日益繁多，功能不斷強大，存儲指紋的數(shù)據(jù)庫的選擇性也多樣化。
　　針對海量指紋的存儲和處理，本文對于已有的分布式指紋識別系統(tǒng)進行了簡單的介紹。該系統(tǒng)建立在Redis的集群上，對于指紋數(shù)據(jù)的存儲設計了一套巧妙而且高效的編碼方式和解碼策略，節(jié)省了存儲空間，加快了計算

3、速度。將指紋匹配過程的重新劃分為粗匹配和精匹配，使得指紋識別過程更高效。本文主要以該系統(tǒng)的匹配策略為研究對象，先后提出兩種創(chuàng)新性的匹配策略思想，即基于快速返回的精匹配策略和基于Redis讀寫的策略優(yōu)化。
　　對于精匹配策略的研究方面，本文對該指紋識別系統(tǒng)的原精匹配策略進行了詳細的分析，并講述了 OpenMP并行技術在精匹配過程中發(fā)揮的作用，針對OpenMP技術的優(yōu)點和缺點，提出了基于快速返回的精匹配策略。相比于OpenMP， Pt

4、hread對線程的控制具有更強的靈活性，因此被應用于新匹配策略的實現(xiàn)。基于快速返回的精匹配策略通過縮減精匹配過程中需要匹配的指紋數(shù)量，從而大大減少了匹配時間，并能夠很好的適應數(shù)據(jù)規(guī)模的增大和集群的擴展，極大地提高了該系統(tǒng)的匹配效率。
　　對于粗匹配策略的研究方面，本文針對Redis內存讀寫的高性能，將精匹配融合到粗匹配過程當中，提出了一種基于Redis內存讀寫的匹配策略的優(yōu)化方法。本文利用Redis內部的哈希數(shù)據(jù)結構，在粗匹配搜索