基于代間差分遺傳算法的指紋識(shí)別方法的優(yōu)化與研究.pdf

1、隨著身份識(shí)別重要性的不斷提高，指紋識(shí)別的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛：電腦識(shí)別、信用卡識(shí)別、個(gè)人通訊設(shè)備識(shí)別、考勤、考試、政府的福利發(fā)放等方面都需要用到指紋識(shí)別。 指紋識(shí)別是一門成熟的生物識(shí)別技術(shù)，它是基于人體指紋特征相對(duì)穩(wěn)定與唯一性這一統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果發(fā)展起來的。自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行的，把現(xiàn)場(chǎng)采集到的指紋同指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋逐一對(duì)比，從中找出與現(xiàn)場(chǎng)指紋相匹配的指紋。 在指紋識(shí)別過程中有一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，那就是指紋圖像的采集

2、和存儲(chǔ)。然而由于采集指紋圖像時(shí)，只是涉及了指紋的一些有限的信息，而且有些指紋圖像的壓縮算法并不是十分快速有效，因此不能保證識(shí)別結(jié)果百分之百的準(zhǔn)確。 現(xiàn)行的指紋識(shí)別系統(tǒng)普遍存在對(duì)比時(shí)間過長(zhǎng)的現(xiàn)象，究其原因，是由于在存儲(chǔ)指紋圖像的時(shí)候沒有采取一種性能優(yōu)良的指紋壓縮算法，致使圖像在進(jìn)行壓縮時(shí)要么壓縮比太小，要么壓縮過程太慢。從而最終導(dǎo)致指紋系統(tǒng)在識(shí)別階段識(shí)別速度過慢、識(shí)別不夠準(zhǔn)確、誤識(shí)率較高。與此同時(shí)，不斷增加的指紋圖像對(duì)指紋識(shí)別系統(tǒng)

3、來說也是個(gè)不小的壓力。為了解決如此龐大的指紋數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，節(jié)省存儲(chǔ)空間，必須對(duì)指紋圖像進(jìn)行壓縮。由此可見，采取一種有效的指紋壓縮算法對(duì)整個(gè)指紋識(shí)別系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)的意義。 分形編碼是一種另類的壓縮方法，其壓縮率與被壓縮的圖像內(nèi)容相關(guān)。分形壓縮的基本思想是，利用圖像的自相似或自仿射特征，構(gòu)造相應(yīng)的局部迭代函數(shù)系統(tǒng)，從而只需要少量的數(shù)據(jù)就可以恢復(fù)與原圖像相近的圖像，達(dá)到壓縮圖像數(shù)據(jù)的目的。 遺傳算法是仿照自然界中生物進(jìn)化、適者生存

4、這一思想發(fā)展而來的一種優(yōu)化算法。遺傳算法中的雜交算子是一類非常重要的算子，雜交算子的性能將直接影響到整個(gè)算法的收斂速度。 隨著種群進(jìn)化代數(shù)的增加，在選擇算子的作用下，種群的平均適應(yīng)度將以大概率增加。從相鄰的兩代種群中隨機(jī)選擇一個(gè)個(gè)體，兩個(gè)個(gè)體的差異以一定概率代表了種群適應(yīng)度增加的方向。因此可以利用相鄰兩代種群中個(gè)體的差來構(gòu)成新的雜交算子，以產(chǎn)生新的個(gè)體，該新個(gè)體將以更高的概率向量最優(yōu)解靠近。 針對(duì)分形編碼過程的特點(diǎn)，在本