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1、 目 录摘要 .IIAbstract.III第一章 概述 .11.1 指纹及其识别 .11.2 指纹识别算法概述 .11.3 采集指纹图像的技术 .21.4 指纹预处理 .31.5 指纹图像预处理过程及一般算法 .41.6 特征拾取、验证和辨识 .51.7 指纹识别的主要应用 .51.8 本次设计的任务要求 .7第二章 设计方案 .821 平滑处理 .82，11 增强对比度 .8212 指纹图像规格化和滤波 .822 锐化处理 .923 二值化 .102.4 细化 .112.5 特征值的提取 .122.6 伪特征点的去除 .132.7 本章小结 .14第三章 MATLAB 软件设计 .153.
2、1MATLAB 的简介 .153.2 程序调试 .173.2.1 设计思路 .173.3 图像处理 .183.4 本章小结 .27结束语 .28致 谢 .29参考文献 .30摘要指纹图像预处理是指纹识别的前提,它的好坏直接影响到指纹识别的成败，但由于指纹图像降质带来的困难,并根据指纹图像的特征提出了合理的假设，再根据假设提出了增强指纹图像对比度的算法、提取指纹有效区域的算法、根据方向信息分割图像的算法以及去除图像中气泡噪声的算法，这些算法处理效果好，能有效地解决指纹图像的预处理问题。用 Matlab 实现这种方法，既能分步对指纹图像预处理算法进行仿真测试，又可以很直观地看到图像预处理算法的效果
3、。实验证明，用 Matlab 实现的处理结果比较理想，满足识别的应用性。本文介绍用 matlab 实现了指纹图像的对比度增强、有效区域的选取、指纹图像的二值化、指纹的特征值提取等。并选取较好的处理步骤和算法参数解决指纹图像预处理的问题。关键字 指纹图像预处理，二值化，对比度，特征点提取AbstractFingerprint image pre-processing is a prerequisite of fingerprint recognition, it will have a direct impact on the success of fingerprint recognition
4、, fingerprint image degradation because of the difficulties caused by the characteristics of fingerprint images based on reasonable assumptions made, and made under the assumption that contrast enhancement algorithm for fingerprint images, fingerprint extraction algorithm effective area, according t
5、o the direction of the image segmentation algorithm and the information to remove noise in the image bubble algorithms deal with the effect, It can effectively solve the problem of fingerprint image preprocessing.Every part of fingerprint images preprocessing algorithms can be simulated and testd by
6、 matlab， and the effect of images processing algorithms can be observed intuitivelyThe experimental results show that Matlab can get ideal processing result，and can meet the requirement of recognitionWe introduce the use of matlab to achieve a fingerprint image contrast enhancement, the effective se
7、lection of the region, the fingerprint image binarization in this text. And to select the best of processing steps and algorithm parameters to solve the fingerprint image pre-processing problems.Key word Fingerprint image preprocessing，Binarization ，Contrast ， Feature point extraction第一章 概述1.1 指纹及其识
8、别指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路。指纹能使手在接触物件时增加摩擦力，从而更容易发力及抓紧物件。是人类进化过程式中自然形成的。目前尚未发现有不同的人拥有相同的指纹，所以每个人的指纹也是独一无二 1。由于指纹是每个人独有的标记，近几百年来，罪犯在犯案现场留下的指纹，均成为警方追捕疑犯的重要线索 2，使得指纹识别技术得到了飞快的发展。现今鉴别指纹方法已经电脑化，使鉴别程序更快更准。指纹识别技术源于 19 世纪初，科学家依靠指纹纹脊式样的唯一性和式样终生不改变的特性 7，把某个人同他的指纹对应起来，通过采集他的指纹并与预先保存的指纹进行比较来验证其真实身份。随着现代科技的不断进步与广
9、泛应用，可靠高效的个人身份识别变得越来越需要，每个人的指纹具有惟一性，终身不变，难以伪造，因此指纹识别是替代传统身份识别手段的最安全、最可靠、最方便的方法 1。指纹图像本身的信息量和数据量是很大的因此直接基于指纹图象的匹配识别是不可取的，而要采用专门高教的指纹识别与处理方法。指纹识别的一般过程是指纹图象预处理、指纹特征提取和特征匹配。但由于采集设备噪声干扰、指纹采集时手指皮肤的干燥程度、汗渍、污渍等原因使待分析的指纹图像噪声较多并对细节点有较强干扰，影响指纹的特征提取 16。指纹图像是通过将模拟信号采样量化后，以矩阵形式存入计算机，图像平滑处理指纹图像生成方向数组后，为了消除较强烈的局部噪声干
10、扰，需要对生成的方向数组图像进行预处理。预处理是指纹识别的前提，也是整个工作的基础，因此指纹图象预处理工作的好坏直接关系到指纹特征提取的可行性和准确性。1.2 指纹识别算法概述指纹是手指末端正面皮肤上凹凸不平产生的纹路，这些纹路就是通常所说的脊和谷 4。指纹虽小，但它蕴涵了大量信息。其中，包括纹型在内的全局特征，为指纹的分类提供了基础；同样，指纹还有许多局部特征(根据美国国家标准局规定，包括脊末梢、分岔点、复合特征和未定义四种)，称为细节点(Minutia)。不同人的指纹的细节点是唯一的、稳定不变的，这为指纹识别提供了可能。目前，最常用的方法是用 FBI 提出的指纹细节点模型来做细节匹配 2。而最常用的细节特征有脊末梢和分支点两种。基于点模式匹配的自动指纹识别系统(AFIS)的基本流程一般由图像采集、图像预处
