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指纹图像的特征提取与匹配

作　者: 王建永
导　师: 郭成安
学　校: 大连理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 自动指纹识别系统纹线跟踪特征提取后处理参考点定位指纹匹配
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 635次
引　用: 22次
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内容摘要

由于指纹的唯一性和不变性，以及指纹识别技术的可行性和实用性，指纹识别已成为当前最流行、最方便、最可靠的个人身份认证技术之一。尽管在此技术上已有多种成型产品，但因为许多核心技术因商业利益而未经公开，以及社会的发展对系统的性能提出了更高的要求，所以从事该领域研究，仍具有重要的理论意义和实用价值。本文在前人工作的基础上，完成了如下工作： (1)通过比较多种预处理算法，本文选择并实现了指纹图像分割、求方向图、二值化和细化算法，构成了一个完整、快速、高效的预处理过程。 (2)在特征提取及后处理方面，本文提出了8邻域编码纹线跟踪算法和基于局部结构信息的指纹伪特征滤除算法。前者把8邻域编码技术和查表法引入到纹线跟踪中，提高了纹线跟踪的速度；后者利用纹线跟踪的结果，提取指纹特征点的属性，并结合特征点的局部结构信息，总结出各种伪特征结构的特征，进而对其进行识别和滤除，达到滤除伪特征点的目的。 (3)在指纹匹配部分，本文提出了基于块方向及其正弦分量的参考点定位算法和基于结构特征的分段式指纹匹配算法。前者根据指纹块方向图和块方向正弦分量图中奇异点周围区域的特点，先判断奇异点的类型和位置，再定位参考点；后者构造了能够反映特征点之间局部结构关系和纹线走向的局部特征向量，引入参考点对局部特征向量进行排序，并采用分段式匹配使相差很大的指纹及早淘汰，从而提高了匹配算法的鲁棒性和速度。对上述各算法，本文均进行了模拟实验。结果表明，算法的性能都达到了设计要求，使整个系统能够快速、准确、可靠地工作。

全文目录

1 绪论  7-15
  1．1 生物识别与指纹识别技术简介  7-10
  1．2 自动指纹识别系统的构成  10-13
  1．3 本文主要研究内容与结构安排  13-15
2 指纹图像预处理及其实现  15-26
  2．1 引言  15-16
  2．2 指纹图像的简单分割  16-17
  2．3 改进的指纹块方向图算法  17-19
  2．4 基于方向图的动态阈值二值化  19-21
  2．5 8邻域最简的指纹图像细化  21-22
  2．6 实验结果及分析  22-26
3 指纹特征提取、后处理及其改进方法  26-44
  3．1 引言  26-27
  3．2 一种8邻域编码纹线跟踪算法  27-33
    3．2．1 算法推导  28-32
    3．2．2 算法步骤  32-33
  3．3 一种基于局部结构信息的指纹伪特征滤除算法  33-41
    3．3．1 特征点的属性  34-35
    3．3．2 伪特征结构的判别  35-40
    3．3．3 伪特征滤除算法  40-41
  3．4 实验结果及分析  41-44
4 指纹匹配算法及其改进  44-61
  4．1 引言  44-45
  4．2 一种基于块方向及正弦分量的参考点定位算法  45-49
    4．2．1 奇异点的特点  46-48
    4．2．2 算法步骤  48-49
  4．3 一种基于结构特征的分段式指纹匹配算法  49-57
    4．3．1 局部特征向量的构造  50-54
    4．3．2 分段式匹配算法  54-57
  4．4 实验结果及分析  57-61
5 总结与展望  61-64
参考文献  64-66
致谢  66-67

指纹图像的特征提取与匹配

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