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1、本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）题目指纹增强算法的研究学生姓名学生姓名： ： 专专 业业： ： 指导教师指导教师： ： 完成日期完成日期： ： 注意上、下、 左、右两端对 齐小二黑体居中，标题应简明、具体、确切，概 括文章的要旨。中文标题不超过 20 个汉字，必 要时可加副标题。避免使用非正规的缩略语、 字符、代号以及结构式和公式。诚诚 信信 承承 诺诺 书书本人承诺：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签 名：
2、日 期： 本论文使用授权说明本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定保密的论文在解密后应遵守此规定）学生签名： 指导教师签名： 日期： 南通大学毕业设计（论文）I摘摘 要要指纹在生物识别应用中的形式最为广泛，具有唯一性和不变性。指纹增强的主要任务是恢复指纹脊线的结构缺陷，其目的是通过改善指纹脊线质量来提高指纹特征提取的精度，进而提高指纹识别的精度。在系统研究指纹增强算法的基础上，介绍了指纹增强的研究背景及现状，论述了指纹增强的概念及指纹增强的
3、各种实现方法。除空间域增强和频域增强外，重点介绍了Gabor 滤波器在指纹增强技术中的应用，并且在此基础上提出了改进算法。仿真显示Gabor 滤波法在指纹增强技术中具有很好的带通特性，也具有很好的方向和频率选择特性。因此，用 Gabor 滤波器对原始指纹图像进行滤波可以有效地去除脊线方向的噪声，保存真实的脊线结构。Log-Gabor 滤波法作为改进算法，弥补了 Gabor 滤波法的缺陷，改善指纹图像的滤波效果。关键词：关键词：指纹增强，脊线方向，脊线频率，Gabor 滤波摘要是以提供文献内容梗概为目的，不加评论和补充解释，简明、确切地记述文献重要内容的短文。 其要素一般包括：目的研究、研制、调
4、查等的前提、目的和任务，所涉及的主要范围；方法 所用的原理、理论、条件、对象、材料、工艺、结构、手段、装备、程序等；结果实验的、 研究的结果，数据，被确定的关系，观察结果，得到的效果，性能等；结论结果的分析、研究、 比较、评价、应用，提出的问题，今后的课题，假设，启发，建议，预测等； 写摘要时不得简单地重复题名中已有的信息，要排除在本学科领域中已成常识的内容，要用第三人称的写法。应采用“对进行了研究”、 “报告了现状”、 “进行了调查”等记述方法，不使用“本文”、 “作者”等作为主语。摘要的第一句不要与题目重复；取消或减少背景信息，只表示新情况、新内容；不说空洞的词句，如“本文所讨论的工作是对
5、过去的一个极大地改进”、 “本工作首次实现了”、“经检索尚未发现与本文类似的工作”等；此外，作者的打算及未来的计划不能纳入摘要。页眉，宋体小 五号字，左对 齐一级标题 小三号黑 体加粗居中，段前 段后为 0.5 行距。中文摘要小四号宋体字，1.5 倍行距， 首行缩进 2 汉字符，正文格式，两 端对齐。摘要不少于 300 个汉字符列出 35 个关键词，以关键字与课题间关 联性由强到弱顺序排列，关键词之间用分号 相隔，结束处不用标点符号。小四号宋体字， 行距 1.5 倍，与摘要之间空一行。四号宋体加粗南通大学毕业设计（论文）IIABSTRACTIn biometric identification
6、, the most widely used form was the fingerprint, which has unique and invariable property. The main task of fingerprint enhancement was to restore the structural defects of its ridge. The ultimate goal was to improve the accuracy of fingerprint feature extraction by improving the quality of the ridg
7、e, leading to improving the accuracy of fingerprint identification.Based on the fingerprint enhancement algorithms, the paper introduced the research background, actuality of fingerprint enhancement, the concept of fingerprint enhancement and various implementation methods. Other than spatial and fr
8、equency domain enhancement, the paper focused on introducing the Gabor filter in fingerprint image enhancement techniques and putting forward some improved algorithms. The Gabor filtering has nice band pass ability in fingerprint enhancement from simulation results, with nice direction and frequency
9、 selectivity. Thus, Gabor filtering can effectively remove the noise of the ridge along its direction, also save the true ridge structure. As an improved algorithm, Log-Gabor filter which can make up the defect of Gabor filter improves the final effect of filtering.Keywords: Fingerprint Enhancement,
10、 Ridge Orientation, Ridge Frequency, Gabor Filtering英文摘要撰写注意事项：(1) 尽量取消不必要的字句：如“It is reported”， “The author discusses”， “In this paper， ”。 (3) 采用短句叙述，但要避免句形单调；目的、方法、结果用过去时态，结论用一般现在时态；尽量 用主动语态代替被动语态；可用动词的情况应尽量避免用动词的名词形式；避免使用一长串形容词或 名词来修饰名词；注意冠词用法，不要误用、滥用或随便省略冠词。 (4) 语言要精炼，多用简短、词义清楚、熟悉的词；避免使用文学性的描述手法
11、撰写文摘。 (5) 对已经为大众所熟悉的缩写词可直接使用，对于那些仅为同行所熟悉的缩略语，应在题目、摘要 或关键词中至少出现一次全称。英文摘要应与中文摘要内容相对应， 缩写词首次出现时应写明全称。字体 为 Time New Roman，首行缩进 2 字符， 正文格式，两端对齐。严禁使用翻译 软件直接进行全文翻译。小四号 Time New Roman 字， 每个独立实词首字母大写， 其他格式与中文摘要一致。左对齐，四号 Time New Roman 加 粗字，首字母大写， “:”后空一格第二行与上 一行左对齐南通大学毕业设计（论文）III目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪 论.11.1
12、 本课题研究的意义.11.2 研究领域现状.11.3 发展趋势.21.4 所做的主要工作3第二章 指纹增强的意义及应用.42.1 指纹图像的特征和分类42.2 指纹图像中的噪声52.3 指纹图像增强的概念与意义52.4 指纹图像增强的效果评价62.5 指纹图像增强技术的应用62.6 本章小结7第三章 传统的指纹图像增强法.83.1 空间域增强法83.1.1 空间域增强法的理论知识.83.1.2 空间域增强法的优缺点.93.2 频率域增强法103.2.1 频率域增强法的理论知识.103.2.2 频率域增强法的优缺点.113.3 本章小结.12第四章 Gabor 滤波法应用于指纹增强134.1 G
13、abor 滤波法较传统方法的优越性134.2 Gabor 滤波法.134.2.1 归一化处理.144.2.2 方向场估算.144.2.3 频率场估算.154.2.4 Gabor 滤波.16一级标题，小三号黑体字 加粗，居中，字间空两个 字符，行距设置为多倍行 距，设置值为 3。目录内容 用“插入引用索引和 目录”自动生成。宋体 小四字 1.5 倍行距，无缩进Times New Roman 四号 字 1.5 倍行距，无缩进目录最多到 三级注意右端对齐南通大学毕业设计（论文）IV4.3 基于 Gabor 算法中的改进184.3.1 求脊线方向方法的改进.184.3.2 求脊线频率方法的改进.184
14、.3.3 Gabor 滤波器的改进Log-Gabor 194.4 本章小结21第五章 系统的实现与测试.225.1 实验结果及分析225.1.1 空间域增强测试.225.1.2 频率域增强测试.225.1.3 Gabor 滤波法测试235.1.4 改进方法的测试.245.1.5 结果分析.255.2 本章小结25结束语.26参考文献.27致 谢.28附 录 29南通大学毕业设计（论文）1第一章第一章 绪绪 论论1.1 本课题研究的意义本课题研究的意义一个多世纪以来，指纹在生物识别应用中的形式最为广泛。比如：法医学通常采用指纹识别技术来辅佐刑事调查，同时指纹也更多地应用在民用识别装置和商业识别装
15、置这类生物系统中。指纹识别技术承载了很多社会意义。根本上说，指纹识别可以良好地判断和定义一个人的真实生物身份，同时还可以降低社会活动中的信任成本，从一定程度上改变社会和经济的交往模式，并且提高在交往模式中的工作效率。这不仅体现了该技术乐观的市场前景，更对其提出了更高的要求。在激烈的市场竞争中，能否研发出高效、健壮的指纹增强算法显得尤为重要1。所以对指纹增强算法的研究是指纹识别强有力的技术支持，因此指纹图像的增强对指纹识别具有基础且深远的意义。人的指纹是唯一的且终身稳定不变的。由于各异的皮肤状态和采集设备所处的不同环境，指纹图片中的各种噪声仍然存在，比如伤疤、汗渍、污迹、扭曲等等，这将直接影响到指纹识别的效率2。在这样的条件下，指纹图像很有可能会被噪声成份破坏，质量会有所下降。这种破坏会导致在采集的过程中创建出大量虚假的细节点，而正确的细节点被忽略。研究指纹细节点统计的关键步骤是可靠地提取指纹图像中的细节。因此，在细节点提取之前有必要采用指纹图像增强技术，从而能更可靠地估计细节点所在的方位。指纹增强的主要任务是恢复指纹脊线的结构缺陷，如分离粘连的脊线、连接断裂的脊线、平滑脊线的边缘等等，这些缺陷属于结构性噪声，而不是随机噪声，因此不能用图像增强理论中的信噪比来衡量指纹增强算法的性能。指纹增强的最终目标是通过改善指纹脊线质量
