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指纹自动识别系统算法研究

常玲  
【摘要】:指纹具有唯一性和稳定性,因此被人们用来当作鉴别个人身份的主要依据。指纹自动识别系统是基于计算机来进行指纹识别的技术,具有方便、高效、安全、可靠等优点,在金融安全、数据加密、电子商务等各个领域都得到了广泛的应用,并将在我们的生产和生活中发挥越来越重要的作用。 尽管在此技术上已有多种成型产品,但因为许多核心技术因商业利益而未经公开以及社会的发展对系统的性能提出了更高的要求,所以从事该领域研究,仍具有重要的理论意义和实用价值。 本文在收集和分析近年来国内外指纹识别方面的研究报告、学术论文等专业资料的基础上,对指纹自动识别系统进行研究与开发。按照设计过程,主要包括三大部分:指纹图像的预处理、特征提取以及匹配。 指纹图像的预处理可以分为图像分割、增强、细化和细化后处理四个部分。其中图像增强效果的好坏直接影响着以后的细化及特征提取过程,因此作者对这一部分着重进行研究,设计了两种增强方案,经过实验比较处理结果之后选择其中一种。预处理过程大致为首先将指纹采集仪采集到的指纹图像进行分割,将没有指纹的背景部分消除。之后基于指纹的灰度图求取方向图,利用指纹的方向信息对图像进行滤波和除噪得到二值图像。使用细化模板对二值图像进行细化,并对细化图进行适当的处理为下一步特征提取做好准备。 指纹图像的特征提取主要是提取指纹的细节特征点并保存真实特征点的属性。本文先采用特征点提取模板将指纹细化图中的细节特征点全部找到,再应用纹线跟踪技术和根据各种伪特征点的拓扑结构尽量去除伪特征点,最后保存真实特征点的属性以便在匹配过程中使用。 指纹图像的匹配过程包括图像校准和细节特征点匹配两部分。首先,找到输入图像和模板图像的参照点对,然后将两幅图像中的细节特征点相对于各自的参照点转化为极坐标形式,最后进行匹配,确定两幅图像是否来自于同一手指。 经实验证明,本文设计的指纹自动识别系统是可靠、有效的。


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