收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

指纹冲击线的识别与应用

薄海玲  
【摘要】:在各种生物识别技术中,自动指纹识别被广泛和可靠地用于个人身份认证.最近几年,指纹识别备受关注并且达到相当高的水平,但在大数据库的指纹匹配和较差质量指纹的处理方面,自动指纹识别系统的性能仍不能令人满意. 手指表面的褶皱称为冲击线,冲击线截断指纹的纹线,一个人的一个手指的冲击线多,其他手指往往会或多或少的出现冲击线,一个手指的冲击线少,其它手指的冲击线也很少,甚至没有. 指纹冲击线多的指纹,质量往往很差,用传统的指纹处理方法处理,纹线结构受冲击线干扰,提取指纹的特征准确度低,影响指纹匹配的精确度,因此,冲击线的提取,对指纹的图像处理非常重要. 指纹冲击线是一种稳定的特征,是冲击线多质量差指纹的主要特征,本篇论文主要研究冲击线的提取,存储与具体应用. 一 指纹冲击线 指纹是手指表面凸起的脊线与凹陷的谷线形成的图案,采集到指纹图像是256级黑白灰度图像,灰度值255代表白色,0代表黑色,指纹脊线是深黑色的,灰度值接近0,谷线是浅白色的,灰度值接近255.指纹方向是脊线与谷线的平行方向,点方向场存储每一点指纹方向,理论上方向场基本是连续的,中心和三角点除外.方向场的变化频率较低. 指纹冲击线,是手指因习惯性运动或遗传等其他原因形成的粗细不等深浅不同褶皱,粗而深的褶皱与谷线性质相似,使采集到指纹出现浅白色的冲击线,冲击线是粗而深的褶皱的像,冲击线是稳定的. 冲击线截断指纹的黑色脊线与白色谷线,与指纹纹线相交一定角度.不同的指纹,冲击线的数量、位置、长度不同,冲击线形态大多为直线形, WP=68 或稍有弯曲,曲率不大. 指纹冲击线,改变了纹线的结构,使指纹纹线中断,因此方向场发生改变,因此根据指纹冲击线位置方向场的变化规律,运用图像处理,模式识别的方法,提取冲击线,作为指纹的附加特征. 冲击线与谷线既相似,又有各自的独特的性质.提取冲击线的时候容易提取出谷线. 二 指纹冲击线的提取 以接近水平方向冲击线提取为例论述冲击线的提取方法,垂直方向冲击线通过旋转指纹图像转换成水平方向的指纹冲击线,再提取. 指纹冲击线的提取方法主要经过以下步骤: (1)计算点方向场 计算指纹方向的方法很多,基本有两类,基于梯度的算法和基于滤波器算法,基于滤波器算法计算量大,提抗噪音能力强,本文采用基于梯度的算法计算粗糙方向场. (2)方向场的信号强化处理 方向场的信号强化处理主要分为三步: (a)方向场方向的连续化 方向场的方向表示方法是不连续的,经sin函数映射后,方向场方向变化是连续的,易于判断和模式识别. (b)连续方向场的信号放大 信号放大后的方向场,易于直观观察,总结冲击线上方向场的变化规律. (c)连续方向场的多值区域化 WP=69 方向场的多值区域化是冲击线所在区域提取的关键步骤. 连续方向场取值于0—255之间 0表示水平方向,255表示垂直方向.从水平到垂直方向,变化尺度为1,经过255级变化.这种描述方向场方法详细的刻画了方向场局部细微变化.为了刻画方向场的整体变化特性,适当调整变化尺度为某一常值a, 从水平到垂直方向,经过255/a级变化,映射公式为 其中 为点(x,y)的连续方向场的值, “/” 为除法符号,“*”表示乘法符号, 表示 除以常数a的取整,映射后方向场称为区域方向场.区域方向场上有许多区域,每个区域上方向变化在常值a以内,忽略不计. 多值区域化方向场不仅可以用来判断冲击线的位置,还可以用来校正中心三角的位置等,它是研究方向场方向变化规律的一个重要工具. (3)冲击线可能存在区域的识别 根据冲击线位置附近区域方向场的变化规律,冲击线附近的区域方向场灰度低于上下两侧,冲击线所在区域形状不固定,垂直方向利用活动窗口判别冲击线可能存在的区域. 删除明显的伪区域,窄条区域凸起和长度小于16个像素的小块. (4)冲击线的提取 冲击线的在二值图像上提取,利用图像边界平滑算法,平滑冲击线的边界,边界跟踪算法获取冲击线的边界线,利用排除法排除虚假的冲击线.最后剩余的是冲击线. WP=70 三 指纹冲击线的存储与应用 指纹冲击线作为有冲击线的指纹的特征,主要有两方面的应用: (1)指纹简单分类:一个指纹有冲击线,一个没有冲击线,根据中心粗略定位,冲击线在公共区域内,快速判别两个指纹不是一枚指纹. 根据这一应用,记录冲击线的两个端点和中间点即可,以细节特征的方式存储. (2)指纹匹配,对于质量差冲击线多的一类指纹,提取冲击线作为指纹的主要特征,附和其他指纹特征进行指纹匹配.降低指纹匹配的误识率与拒识率,提高匹配的精度. 在100枚指纹库中冲击线的提取试验结果: 冲击线提取准确率 92% 冲击线遗漏比率 9% 端点位置偏移的比率 15% 根据冲击线的特征线段的匹配算法试验结果 拒识率 8% 误识率2% 总结 冲击线的提取与匹配,明显改善了自动指纹识别系统的匹配精度,改变冲击线多质量差的这类指纹的处理方法,不依赖纹线的结构变化,降低指纹质量的要求. 冲


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吕知辛,黄遵令;指纹识别方法及其应用[J];计算机系统应用;2004年01期
2 吕知辛,李兴江;指纹识别系统中的模式识别技术[J];山东师范大学学报(自然科学版);2004年04期
3 王波涛,蔡安妮,孙景鳌;生物图像识别技术及其应用[J];计算机工程与设计;2001年04期
4 韩伟红,沈清,黄子中;微机上的指纹自动识别系统[J];微型电脑应用;1996年03期
5 ;来稿选摘[J];微型机与应用;1998年02期
6 ;可识别指纹的特制芯片[J];光机电信息;2000年05期
7 张继辉;浅谈指纹识别技术的产生与发展[J];电气时代;2001年06期
8 钱斌;用亮度对比及景深缩小法分离透明玻璃上的双面重叠指纹[J];警察技术;2001年04期
9 一刻;信息安全更有保障——指纹识别指日可待[J];百科知识;2001年06期
10 程忠逸;指纹授权系统在银行的应用[J];计算机时代;2002年02期
11 李久志,郝 芳;指纹技术在银行柜员安全管理中的应用[J];中国金融电脑;2002年08期
12 靳贵平,庞其昌;紫外指纹检测仪的研制[J];光学精密工程;2003年02期
13 傅德胜,王水平,李仕强;指纹中心自动定位诸方法研究及应用[J];计算机应用与软件;2004年03期
14 陈楠,张明,吴陈,杨宏林;基于多级索引的指纹数据库检索算法研究[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2004年04期
15 刘军;用指尖锁定安全[J];中国计算机用户;2004年46期
16 梁倬,尹梁;指纹识别中的特征点提取算法[J];仪器仪表学报;2004年S1期
17 江森林,张基温,严俊;HONEYD解析[J];计算机工程与设计;2005年03期
18 谭同德,丁安国,乔木;基于指纹特征匹配的IC卡考试身份验证管理系统[J];周口师范学院学报;2005年02期
19 凌捷;非接触式指纹智能卡的关键技术研究[J];计算机工程与应用;2001年14期
20 徐志祥,范俊波,史燕;一种基于指纹辨识的银行代管保管箱管理系统[J];计算机应用;2001年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯新;范颖芳;李国强;;损伤动力指纹的模态灵敏度分析[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
2 岳海龙;任玉苓;;耐指纹板关键技术与生产实践[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 郑新水;;指纹的应用研究——疾病预测学探讨[A];全国中医藏象研究创新思路学术研讨会论文汇编[C];2001年
4 刘长节;翁天钿;;胃癌患者指纹的研究[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年
5 赵磊;罗代升;腾奇志;何小海;;高考身份验证指纹识别系统的设计与实现[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
6 党洁;霍正浩;彭亮;钟慧军;焦海燕;朱永生;陈银涛;陆宏;;先天性心脏病患者数量皮纹学特征研究[A];中国的遗传学研究——遗传学进步推动中国西部经济与社会发展——2011年中国遗传学会大会论文摘要汇编[C];2011年
7 白应甫;孙茵;;地震相模式识别[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
8 谢波;冯地清;;Hopfield神经网络在核爆炸方式识别中的应用[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(三)[C];1994年
9 黄雪梅;唐治德;;BP网络研究及其在肺癌诊断系统中的应用[A];电工理论与新技术2004年学术研讨会论文集[C];2004年
10 张会林;简献忠;;光电混合目标识别系统中振幅补偿匹配滤波器设计[A];2005年中国光学学会全息与光学信息处理专业委员会年会暨建会20周年纪念会[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晖;结合方向场特征的扭曲指纹图像识别技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 刘云鹏;电力变压器局部放电的电气定位及诊断[D];华北电力大学(河北);2005年
3 游峰;智能车辆自动换道与自动超车控制方法的研究[D];吉林大学;2005年
4 鲁绯;腐乳发酵机理、品质改进和模式识别研究[D];中国农业大学;2005年
5 朱臻宇;模型传递对仪器间采样差异的评估和消除[D];第二军医大学;2005年
6 薛跃;基于RMTS的上市公司虚假财务报告识别及其扩展应用研究[D];南京理工大学;2005年
7 程昌秀;3S技术在县级土地利用变更调查中的应用研究[D];中国农业大学;2001年
8 吴德文;遥感与地面观测数据的找矿信息提取和处理技术及应用[D];中国地质大学(北京);2006年
9 魏连鑫;多小波理论及其在虹膜识别技术中的应用[D];吉林大学;2006年
10 任东;基于支持向量机的植物病害识别研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薄海玲;指纹冲击线的识别与应用[D];吉林大学;2004年
2 周卫华;小儿肺炎指纹与中医证候演变相关性研究[D];山东中医药大学;2012年
3 夏义勇;指纹自动识别系统的算法研究[D];沈阳工业大学;2004年
4 王水平;指纹中心自动定位研究及应用[D];南京气象学院;2003年
5 王安东;基于TMS320C54x的指纹协同识别系统的研究[D];合肥工业大学;2003年
6 黄金;指纹IC卡准考证系统[D];西南交通大学;2003年
7 周井生;指纹识别中遗传算法的应用及硬件实现[D];吉林大学;2004年
8 王恩涛;基于先验知识的马尔可夫随机场指纹方向场提取算法[D];西安电子科技大学;2013年
9 李慧颖;指纹配准和自动识别方法研究[D];南京气象学院;2002年
10 何军;指纹识别技术的研究与应用[D];首都经济贸易大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 连晓东;我国首款指纹手机即将问世[N];中国电子报;2005年
2 记者 彭放 实习生 雷云峰;“克隆指纹”骗过考勤机?[N];长沙晚报;2010年
3 陈丽梅;一指“走”天下[N];光明日报;2000年
4 张军;测叶片便知品种真假[N];农民日报;2001年
5 郭雅楠 记者 向杰;我国建成首个油指纹数字化鉴别系统[N];科技日报;2009年
6 刘 菲;研究指纹的院士石青云[N];大众科技报;2004年
7 孟凡俊、杨铁良;玉田 指纹生存认证管好企业离退休人员养老钱[N];唐山劳动日报;2009年
8 杨洋;指纹算法推动重复数据删除发展[N];网络世界;2009年
9 中科院自动化所人工智能实验室 段少雄 张堂辉 田捷;指纹圈点未来生活[N];中国计算机报;2001年
10 陈双燕;儿童的指纹易消失[N];人民公安报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978