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指纹图像的预处理及特征提取

徐晓明  
【摘要】:指纹具有唯一性和稳定性,“没有两个完全相同的指纹”这一观点已经得到公认,因此指纹被人们当作鉴别个人身份的主要依据。指纹识别已经有了很长一段时间的历史,目前,已被官方所接受,在法律界日渐成为一种有效的身份鉴定手段。指纹识别具有方便、高效、安全、可靠等优点,在金融安全、数字加密、电子商务等各个领域也都得到了广泛的应用,并将在我们未来的生活中发挥越来越重要的作用。 指纹识别一般包括以下几个步骤:预处理、细化、后处理、特征提取、特征匹配。本文按照上述步骤,首先介绍了指纹识别的发展现状和相关技术,详细论述了自动指纹识别系统的组成以及各部分所采用的算法,分析了指纹识别的工作原理和预处理的各个过程。设计了一套预处理算法,其中重点研究图像的预处理增强算法和二值化算法,根据指纹图像的方向性信息求出方向图,再利用这个方向图设计出方向滤波器,对原图像进行滤波去噪,该方法很好地解决了指纹图像中最容易出现的断点和叉连现象。之后采用动态阈值二值化方法将灰度图进行二值化。 最后对细化后指纹图像中的各种伪特征结构,按照其所具有的特点,采用具有针对性的不同算法将它们一一去除即进行后处理,从而得到清晰准确的指纹点线图。进行指纹细节特征提取是通过目标点的8邻域编码来实现的,具体过程为通过8邻域编码来表示目标点的类型和其邻域象素的状态,根据其周围点灰度值的不同,判断出分叉点和端点这两种特征点,将它们随之提取出来。 指纹识别系统在Windows平台上用VC++编程实现,试验说明该套算法处理指纹图像效果良好,可有效增强指纹图像,去除大部分的伪特征点。


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