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计算机技术在掌纹图像处理中的应用

周运宇  
【摘要】: 皮纹学是研究皮肤纹理的科学。而掌纹包含的信息量非常丰富。近年来,学者们经过广 泛的研究发现掌纹与民族、地理分布、性格、气质、健康、智商、遗传有关。特别是人们对 掌纹和疾病(尤其是癌症)之间关系的研究更显示出了掌纹应用的广阔前景,为人类提前征 服癌症铺平道路。 目前对于掌纹的很多研究工作都是人工进行的,自动化的程度很低。这使得工作量大, 计算不准确,速度慢,不利于推广普及。由于没有的完备的、大型的掌纹对照数据库,严重 阻碍掌纹成为描述病变的指标。因此,如何高效、方便的对大量掌纹图像进行智能化处理和 管理对于推广和普及掌纹研究的用是非常重要的。为此我们有必要构建功能强大的,快速灵 活的掌纹信息系统。 本文从以下几个方面:客户/服务器与非客户/服务器的区别、在服务端和客户器端选择什 么样的软件平台、系统的硬件平台、如何从物理和逻辑方面构建掌纹数据库、应用程序的总体 设计等讨论了如何构建掌纹信息系统。该掌纹信息系统利用计算机软硬件技术与掌纹研究的成 果,以充分利用有限的图像资源,它可将模拟图像转换成数字化信息,用数据文件形式保存起 来。供以后反复使用,并通过局域,专用通讯网络,internet网实现远程传输,克服了时间上 和空间上的局限。 作者在Windows 2000,用Visual C++ 6.0开发了一种图像处理系统,详细陈述了设计思想、 组成方案和系统的模块化设计方法。该图像处理系统有一定使用价值。 Hilditch法对于处理任何图形,当然也包括闭曲线都能处理。但是在获得最终结果前,需 要对图像进行反复数次的同样处理,需要的处理时间很长。闭曲线骨架提取要用到很多3×3 模板,但是它的数据值有四个,不便于编程和理解。基于它们的优缺点,作者并提出了自己设计 的基于查表细化的骨架提取。该方法非常号理解,速度会,而且编程很容易实现。 细化之后的二值化图像作者还提出了几个掌纹特征值的提取。利用16个3*3的模板就定 位出了掌纹三叉点,在三叉点的基础上可以算出多个特征值,作者利用计数器算法和轮廓线跟踪 算法实现了嵴纹数的准确测量。 记录图像所需的数据是十分庞大的,这对一图像的存储,传输及处理都是不便的。为了 减少数据存储量,节约传送,处理时间,必须对图像数据进行压缩,这些方案可分为两类, 即可逆型和不可逆型,对于掌纹图像,因为我们要掌纹图像的细节,如果用不可逆压缩方法,就 会丢失掌纹细节信息,因此,我们只能用可逆型压缩方法。而对于二值化图像,步长压缩算法是非 常理想的。


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