掌紋識別預(yù)處理和特征提取算法的研究.pdf

1、隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，人們?nèi)粘５纳願蕵?、?jīng)濟往來已經(jīng)與電腦和網(wǎng)絡(luò)密不可分。整個社會的運轉(zhuǎn)對網(wǎng)絡(luò)的依賴越來越大，商業(yè)、政府、軍隊的一些機密信息的保密機制需要不斷的加強。傳統(tǒng)的保密與認(rèn)證方式已經(jīng)越來越難以保證認(rèn)證的安全性。然而，利用個人獨特的生物特征所辨認(rèn)其身份的生物特征識別技術(shù)，則由于其難以復(fù)制或偽造的特征，可以真正有效的解決安全認(rèn)證問題而受關(guān)注。生物特征識別技術(shù)就是將信息技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，利用人體固有的生理特征（如指紋、虹膜

2、、臉型、掌紋等）和行為特征（如步態(tài)、簽名等）來進行個人身份的鑒定，它被認(rèn)為是當(dāng)今高度互聯(lián)的信息化社會的最高級別的安全密鑰系統(tǒng)。這種新技術(shù)可廣泛應(yīng)用于國家安全、金融、社會福利、電子商務(wù)等領(lǐng)域，已成為本世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一。掌紋識別技術(shù)利用人的掌部紋理作為生物特征進行身份的自動確認(rèn)，是生物特征識別領(lǐng)域的又一新興技術(shù)。掌紋由于易于獲取，主特征明顯、穩(wěn)定、具有可分性等特點，以及掌紋自動識別系統(tǒng)具有直接、友好、方便、良好的唯一性和應(yīng)用范圍廣

3、的優(yōu)點，因此是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ纳矸葑R別方法。本文根據(jù)掌紋的特點，對掌紋識別系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的研究，提出了掌紋圖像感興趣區(qū)域提取、掌紋特征提取等相關(guān)方面的新算法。主要研究內(nèi)容包括： ⑴闡述了生物特征識別和掌紋識別的意義、歷史、發(fā)展以及現(xiàn)狀。 ⑵研究了掌紋識別相關(guān)的圖像預(yù)處理技術(shù)，提出了一種有效的掌紋感興趣區(qū)域的獲取方法：首先使用全局閾值對原掌紋圖像進行二值化處理，并提取出手掌的邊緣，然后使用食指和中指、無名指和

4、小指之間的指縫確定一個斜率，再計算出手掌部分的中心，并據(jù)此建立一個新的坐標(biāo)系，最后以此坐標(biāo)系原點為中心提取出一個128×128的感興趣區(qū)域。 ⑶總結(jié)了掌紋識別中的各類特征提取方法；比較了加權(quán)主成份分析方法和傳統(tǒng)的主成份分析方法的不同，指出只有當(dāng)掌紋采集過程中光照對掌紋圖像影響較大時，加權(quán)主成份分析方法由于削弱了與光照影響有關(guān)的特征向量，因此比傳統(tǒng)主成份分析方法有較高的識別率；比較了小樣本情況下線性判別分析方法和主成份分析方法的識