《数字图像处理技术在指纹识别中的应用研究本科生毕业论文设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字图像处理技术在指纹识别中的应用研究本科生毕业论文设计.doc（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 论文题目：数字图像处理技术在指纹识别中的应用研究2福建农林大学东方学院计算机科学系毕业设计（论文） 目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2研究现状11.3目的和意义2第2章 指纹图像预处理42.1 指纹的概述4 2.1.1.指纹初步认识42.1.2.指纹识别52.1.3.指纹采集62.2 图像平滑82.2.1.图像平滑简介82.2.2.中值滤波器82.2.3.中值滤波Matlab仿真102.3 图像腐蚀112.3.1.形态学简介112.3.2.形态学基本运算112.3.3.腐蚀的定义112.3.4.图像腐蚀Matlab仿真122.4 图像锐化132.4.1.图像
2、锐化132.4.2.空域锐化142.4.3.Sobel算子152.4.4.指纹图像锐化的Matlab仿真152.5 灰度图像二值化202.5.1.灰度图像二值化原理202.5.2.二值化处理的Matlab仿真202.6 指纹图像骨架的细化212.6.1指纹图像细化简介212.6.2. 细化算法的Matlab仿真22第3章 指纹特征的提取243.1指纹图像特征值的提取243.2指纹图像伪特征值的剔除24第4章 总结与展望264.1 总结264.2 展望26致谢28参考文献29附录1 配准函数Matlab程序30附录2 main.m Matlab仿真程序33摘要在信息化时代，身份鉴别将越来越重要，
3、应用也变得日益广泛。而指纹作为一种人所固有的生理特征，拥有其唯一性和终生不变性的特点以及指纹识别技术的可行性与实用性，指纹识别已成为当前最方便、最流行、最可靠的身份认证技术之一。基于指纹识别技术的身份识别系统以其独特的成本低廉性及技术优越性正被广泛被应用在各个场合。而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。本文将就指纹识别系统的图像预处理进行研究。在指纹图像预处理的过程中由于指纹图像质量问题,本文将根据指纹图像的特征提出假设，再根据假设提出了增强指纹图像的算法，这些算法简单且能有效地解决指纹图像预处理问题。用Matlab实现这种方法，不仅能分步对指纹图像预处理算法进行
4、仿真测试，又可以很直观地看到图像预处理算法的效果。本文介绍用matlab实现对指纹图像的平滑处理、腐蚀处理、sobel算子锐化处理、图像旋转、旋转后配准相加、指纹图像的二值化细化等。关键词：图像预处理；图像增强；平滑；配准；二值化；细化1Abstract In the information age, the authentication will be more and more important, the application has become increasingly widespread. Fingerprint inherent physiological character
5、istics as a person, with the feasibility and practicality of its uniqueness and lifetime invariant characteristics of fingerprint recognition technology, fingerprint identification has become the most convenient and the most popular, the most reliable authentication technology world. Based on the id
6、entification system of fingerprint recognition technology with its unique low cost and technical superiority is widely used in various occasions. Fingerprint image preprocessing the fingerprint identification premise, its a direct impact on the success or failure of the fingerprint identification. W
7、ill fingerprint identification system image preprocessing. Fingerprint image preprocessing process due to the fingerprint image quality problems, we will be according to the characteristics of the fingerprint image assumptions based on the assumption that the algorithm to enhance the fingerprint ima
8、ge, the algorithm is simple and can effectively solve the problem of the fingerprint image preprocessing. Using Matlab achieve this method, not only can sub-step fingerprint image preprocessing algorithm simulation test can be very intuitive to see the effect of image pre-processing algorithm. This
9、article describes using matlab fingerprint image smoothing, corrosion treatment, the Sobel operator sub-sharpening, image rotation, rotation after adding the registration, fingerprint image binarization refinement.Keywords: image preprocessing; image enhancement; corrosion; registration; binarizatio
10、n;thinning1第1章 绪论1.1 课题背景指纹识别技术是一项快速发展生命力旺盛的新兴技术，经过若干年的发展，目前已被广泛应用在证据的提取和监狱安全等方面，而且它在极其广泛的日常生活领域也具有巨大的潜力，主要体现在如下几个方面：1社保服务管理。用于社会保障资金的收支及其管理如现金提取、电子货币传输、ATM安全、信用卡验证等。2人员出入控制，如重要机关、单位、场所的人员出入控制。3海关出入境管理。4电子银行账户管理。用于电子支付、电子取款的指纹认证。5私有设备的使用控制，如移动电话、个人计算机以及汽车等需要钥匙的设备。6其它可以取代钥匙的场合。在人体生物特征鉴别技术的迅速发展中，产生了指纹
11、自动识别技术，其实人类应用指纹的历史开始于远古。指纹是最古老的身份证，早在6000年前人类就会利用指纹来代替签名。据考古学家证实，早在原始社会晚期，指纹作为什么鉴别的工具已经在我国开始应用。现在出土的那个时期的陶器上还留有陶具匠人的指纹痕迹。唐代作家贾公秀在其作品中就着重提到了指纹是确认个人身份的方法 。我国将指纹应用于断案及民间契约有悠久的历史，但是由于缺乏专门性研究，未能将指纹识别技术上升为一门学科。现代指纹识别起源于公元1684公元1915。苏格兰医生Henry Fauld于1880年10月28日首次在英国Nature上发表论文，指出人的指纹各不相同，恒久不变。推荐使用指纹鉴定法作为人类
12、独特判别的方式。接着，William Hersche在Nature上发表了他本人20多年来关于指纹的的研究成果。1892年，弗朗西斯高尔顿爵士对指纹识别系统进行研究并提出指纹特征的分类，把指纹分为，箕，斗，弧三类，每个指纹分支节点的起始点都不尽相同。至此指纹识别应用进入了一个新的时期。 1899年Edward.Henry建立了著名的亨利指纹分类系统，两年后英国政府正式通过采用该指纹分类识别系统的决案，随后西方其他国家相继采用该指纹识别的应用，从此指纹识别的应用走上了科学发展的道路。电子计算机的出现促进了采集技术的发展以及对指纹识别的研究，人们逐渐用指纹自动识别代替人工的指纹识别。 在这个电子互
13、联程度越来越高的信息化社会里，能够对人体进行精确的鉴别变得越来越重要。在此之前传统的人体鉴别方法或是利用人们只有自己知道的东西，例如个人的密码，id标识等或是利用用户自己拥有的物品，如身份证、钥匙、解码口令等。尽管如此这些方法都不能满足电子事务中对高安全运行的需求。其共同的弱点是，不能有效及时的区分合法用户，和通过非正常手段已经获得了这些东西的非法使用者。人体生理行为特征身份验证正是基于人体的生理上的特征（如视网膜）或行为习惯的特征（如签名）来验证用户身份的，由于这些都是人体所固有的特征，因此这些方法具有有效区分假冒者的能力。因此作为人体生理行为特征鉴别技术的分支，指纹鉴别技术越来越受到社会许
14、多领域的欢迎。1.2研究现状 指纹特征是终生不变的，不同的人有着不相同的指纹特征，就像你完全不可能在世界上找到两片完全相同的树叶。因此世界各国都在争先研究和开发实用的指纹识别系统。 中国自动化研究所，清华大学，中国科学院，大连理工大学等科的国家研机构，在目前指纹识别研究中处于领先地位。此外，吉林大学，北邮，重庆大学，上海交通大学等研究机构也从事这方面的研究。成立于1996年的中国科学院自动化研究所在中国科学院学报Fingerpass生物特征识别上，研究组提出了很多理论研究成果。该研究组已发表在IEEE国际主流学术刊物和重要的国际会议的SCI，EI检索论文40余篇，并于2004年荣获国家科技进步
15、二等奖，并出版了专着“生物特征识别理论与应用”一书。他们已经开发出一种指纹安全的电子邮件系统，指纹交叉匹配数据库。 在国外，美国密歇根州立大学，林红等早已从事指纹识别的研究，他们从事指纹识别研究很的早些时候，就已经提出有很多突破性的算法思路，为研究指纹识别提供了很强的理论依据，其对指纹识别所起到的促进作用不容忽视。此外，新加坡南洋理工大学的旭东江等人已经从事这项工作，并取得了骄人的成绩。还有其他一些机构和个人也从事这方面的研究。 拉普拉斯算子变换特征提取方面的代表有：Fu和Moayer将Laplacian变换和动态阐值引入到指纹图像处理中来，成功地提取通过反复迭代脊线。Verma也提出了类似的算法，他首先对指纹图像图像增强处理，然后使用自适应闭值对增强的图像处理，成功地分离的脊线。
