指紋圖像預(yù)處理與識(shí)別算法研究.pdf

1、指紋圖像預(yù)處理與識(shí)別算法研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：文歡指導(dǎo)教師：唐遠(yuǎn)炎教授專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院二O一一年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要目前，隨著電子商務(wù)等的發(fā)展，傳統(tǒng)的基于口令或信物的安全系統(tǒng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì)的需求，因此需要一種更加安全、防仿能力更強(qiáng)的安全系統(tǒng)。生物特征由于它的的唯一性和永久性，非常適合作為身份鑒別的依據(jù)。在眾多的生物特征里面，由于指紋具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為

2、計(jì)算機(jī)模式識(shí)別方向一個(gè)非常熱門(mén)的研究領(lǐng)域，市場(chǎng)前景非常廣闊。構(gòu)建一個(gè)指紋模式識(shí)別系統(tǒng)，指紋圖像的預(yù)處理是第一步，預(yù)處理的好壞對(duì)識(shí)別系統(tǒng)的效果有直接的影響。本文研究了指紋圖像預(yù)處理中的圖像分割、圖像增強(qiáng)和圖像細(xì)化部分。在分割部分，對(duì)采集到的圖像通過(guò)計(jì)算強(qiáng)度場(chǎng)進(jìn)行圖像分割；在增強(qiáng)和細(xì)化部分，在學(xué)習(xí)和歸納國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了多種增強(qiáng)和細(xì)化算法，分析了各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)對(duì)部分算法進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的算法在運(yùn)算效率和處理質(zhì)量方面

3、都有了不同程度的提高。改進(jìn)的算法如下：(1)在指紋圖像的增強(qiáng)算法方面，從兩個(gè)方面研究了現(xiàn)有的增強(qiáng)算法：空域增強(qiáng)算法和頻域增強(qiáng)算法。分別實(shí)現(xiàn)了基于中值濾波的增強(qiáng)算法和基于STFT的增強(qiáng)算法。在分析了基于Gab濾波器的指紋圖像增強(qiáng)算法后，對(duì)算法加以改進(jìn)，提出了一種改進(jìn)的基于小波域的Gab函數(shù)增強(qiáng)算法，將二維Gab函數(shù)分解成兩個(gè)一維函數(shù)，降低了運(yùn)算量，提高了算法速度。(2)在指紋圖像細(xì)化方面，介紹并實(shí)現(xiàn)了常用的OPTA細(xì)化算法(包括經(jīng)典OPT

4、A算法和改進(jìn)后的OPTA算法)和快速細(xì)化算法。分析了OPTA算法分叉點(diǎn)處細(xì)化不徹底和毛刺過(guò)多以及快速細(xì)化算法產(chǎn)生細(xì)化不夠徹底問(wèn)題，提出了一種基于方向圖的指紋細(xì)化算法，試驗(yàn)對(duì)比表明，該算法在速率和毛刺等方面較前兩種算法有所改進(jìn)。最后，為了說(shuō)明在整個(gè)指紋模式識(shí)別系統(tǒng)中預(yù)處理對(duì)后續(xù)環(huán)節(jié)的影響，介紹了一些經(jīng)典的指紋特征點(diǎn)提取算法以及基于三角拓?fù)涞钠ヅ渌惴?。本文利用VisualC6.0構(gòu)建了整個(gè)指紋模式識(shí)別系統(tǒng)，上述的各種算法也在這個(gè)平臺(tái)上得到了