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基于灰度图像的指纹特征提取方法研究

作　者: 楚亚蕴
导　师: 陶亮
学　校: 安徽大学
专　业: 计算机技术
关键词: 指纹特征特征点图像分割曲率检测
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 91次
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内容摘要

随着指纹识别技术发展,其应用领域越来越广泛。然而,现有的指纹识别技术在算法上存在一定的复杂性,难以有效提高识别速度,使其在应用上受到一定的局限,由于时实性要求的不断提高,人们越来越感到提高指纹特征提取的速度和降低算法的复杂性非常重要。自动指纹识别常用点模式方法提取指纹特征,这种方法具有很好的识别精度,算法复杂,耗费时间较长,指纹特征提取的方法大多采用摸版形式,速度有明显提高,但由于算法本身的复杂性,使得其速度仍然较慢,在实时性要求比较高的场合,远不能满足实际要求。从灰度图像中不需要经过复杂的处理过程而直接提取指纹的特征方法,速度上有很大提高,对此有不少文献介绍了许多这方面的研究成果,但是选取的阈值较多,对指纹的质量要求较高,难以应用。文章将基于灰度图像的指纹特征提取方法分为两大步,即指纹图像分割和特征点提取,主要是为了解决速度的问题。对指纹图像的分割,提出了基于高斯算子的指纹图像分割方法,该方法是采用高斯算子提取指纹纹线的边界,并利用形态学方法,有效地将指纹图像的背景和指纹有效区域分割开来,高斯算子不但可以很好地提取指纹边界,而且对指纹的纹线具有很好的滤波特性,对于指纹的分割以及后续的处理都非常有利。实验证明,该方法不但速度快,而且精度高,特别是对于质量较差的指纹图像也有很好的分割效果；对指纹特征点的提取,本文提出了基于曲率检测的指纹特征提取方法,该方法是根据指纹纹线特征,即在指纹的端点和分叉点处的曲率较大的特点,对指纹图像的曲率度进行检测,将曲率度较大的点提取出来,从而获得指纹图像的特征信息。实验证明,该方法在能够有效地提取特征点的情况下,速度有明显提高。本文在特征提取效果和算法运行耗费时间等方面,将该算法对选取的部分图像进行了分割、特征点提取等处理,并对处理过程的测试结果与传统的点模式指纹特征点提取的方法进行了对照,结果表明,本文采用指纹特征提取方法所耗费的时间非常少,显示出该方法在速度上具有非常好的优越性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章引言  7-12
  1.1 指纹特征的提取方法  8-10
  1.2 常见的基于灰度图像的指纹特征提取方法  10-12
第二章指纹识别常用算法  12-19
  2.1 点模式指纹特征提取的基本方法与步骤  12-13
  2.2 指纹图像的分割  13-15
  2.3. 指纹图像二值化  15-16
  2.4. 指纹图像的细化  16-18
  2.5 指纹特征点的提取  18-19
第三章基于高斯算子的指纹图像分割方法  19-24
  3.1. 高斯算子用于指纹图像纹线边缘提取  19-21
  3.2. 形态学算法用于指纹前景摸板的提取  21-23
  3.3. 指纹图像分割实验结果  23-24
第四章曲率检测方法  24-32
  4.1. 曲率检测基本原理  24-27
  4.2. 曲率检测在角检测中的应用  27-28
  4.3. 曲率检测在指纹图像处理中的应用  28-29
  4.4. 高曲率点的提取方法  29-32
第五章结果与讨论  32-37
  5.1 方法比较  32-35
  5.2 特色与创新  35-36
  5.3 存在的问题和今后的努力方向  36-37
参考文献  37-40
致谢  40
在学期间发表的学术论文  40

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