指紋圖像預處理與識別算法研究.pdf

1、指紋圖像預處理與識別算法研究重慶大學碩士學位論文學生姓名：文歡指導教師：唐遠炎教授專業(yè)：計算機應用技術學科門類：工學重慶大學計算機學院二O一一年四月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要目前，隨著電子商務等的發(fā)展，傳統(tǒng)的基于口令或信物的安全系統(tǒng)已經不能滿足社會的需求，因此需要一種更加安全、防仿能力更強的安全系統(tǒng)。生物特征由于它的的唯一性和永久性，非常適合作為身份鑒別的依據(jù)。在眾多的生物特征里面，由于指紋具有其獨特的優(yōu)勢，指紋識別技術已經成為

2、計算機模式識別方向一個非常熱門的研究領域，市場前景非常廣闊。構建一個指紋模式識別系統(tǒng)，指紋圖像的預處理是第一步，預處理的好壞對識別系統(tǒng)的效果有直接的影響。本文研究了指紋圖像預處理中的圖像分割、圖像增強和圖像細化部分。在分割部分，對采集到的圖像通過計算強度場進行圖像分割；在增強和細化部分，在學習和歸納國內外學者研究成果的基礎上，實現(xiàn)了多種增強和細化算法，分析了各種算法的優(yōu)缺點。同時對部分算法進行了改進，改進后的算法在運算效率和處理質量方面

3、都有了不同程度的提高。改進的算法如下：(1)在指紋圖像的增強算法方面，從兩個方面研究了現(xiàn)有的增強算法：空域增強算法和頻域增強算法。分別實現(xiàn)了基于中值濾波的增強算法和基于STFT的增強算法。在分析了基于Gab濾波器的指紋圖像增強算法后，對算法加以改進，提出了一種改進的基于小波域的Gab函數(shù)增強算法，將二維Gab函數(shù)分解成兩個一維函數(shù)，降低了運算量，提高了算法速度。(2)在指紋圖像細化方面，介紹并實現(xiàn)了常用的OPTA細化算法(包括經典OPT

4、A算法和改進后的OPTA算法)和快速細化算法。分析了OPTA算法分叉點處細化不徹底和毛刺過多以及快速細化算法產生細化不夠徹底問題，提出了一種基于方向圖的指紋細化算法，試驗對比表明，該算法在速率和毛刺等方面較前兩種算法有所改進。最后，為了說明在整個指紋模式識別系統(tǒng)中預處理對后續(xù)環(huán)節(jié)的影響，介紹了一些經典的指紋特征點提取算法以及基于三角拓撲的匹配算法。本文利用VisualC6.0構建了整個指紋模式識別系統(tǒng)，上述的各種算法也在這個平臺上得到了