自动指纹识别系统关键算法研究

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1、摘要自动指纹识别系统由于其体积小，成本低，易操作，可靠性高等优点越来越受到人们的青睐，成为重要的生物识别技术之一。本论文针对自动指纹识别系统中的指纹图像分割、指纹分类、指纹匹配等关键技术进行了研究，并取得了以下研究成果：1．深入研究了指纹图像预处理技术，提出了一种基于Harris角点能量的指纹图像白适应分割算法。首先利用Harris算子计算待分割图像的角点能量，然后使用一种自适应的方法设定阂值完成初分割；采用形态学方法进行后处理以减少分割错误，最后通过面积参数去除分离的残留噪声区域。在原有串并行混合细化算法的基础上使用改进模板获得了一个良好的、彻

2、底细化的指纹图像。2．研究了传统指纹分类算法，提出了基于滤波二值指纹图像的连续分布弧线的分类算法。利用指纹纹线的弧线特性，通过扫描的方法在每条纹线中计算水平和垂直方向上的最长内弦线，并判断符合要求的内弦线所在脊线所属弧型。通过扫描一枚指纹所具有的弧型种类成功对指纹进行分类。3．针对活体指纹采集样本提出了一种新的基于细化图像的指纹分类算法，首次通过采用脊线追踪算法成功提取了一种反映指纹纹线变化特点和规律的新参量。利用这一新特征对FVC2004库中的指纹进行分类，准确率达98．9％以上，并且对低质量指纹图像具有良好的鲁棒性。4．对基于中心点的指纹匹配

3、算法进行了研究，采用一种新的指纹中心点快速定位方法。首先利用扫描最长内弦线方法迅速定位指纹中心区域，并利用poincare值定位中心点，通过匹配邻域细节点的结构，我们能得到两幅指纹图像中的对应点。然后用这些对应点去匹配指纹图像的全局特征。最后利用细节点到中心点之间的纹线切割数目、全局匹配距离和协方差距离来判断匹配的结果。关键词：自动指纹识别系统，指纹图像分割，指纹分类，指纹匹配IIABSTRACTTheAutomaticFingerprintIdentificationSystem(AFIS)isgoingtobeinmoreandmorepeo

4、ple’Sgoodgracesandhasbecomeoneofthemostimportantbiometricsforitssmallsize，lowcost，easymanipulabilityandhighreliability．Inthispaper，wefocusourresearchonthefingerprintimagesegmentation，fingerprintclassificationandfingerprintmatching，andreceivethefollowingachievements：1．Fingerpr

5、intimagepreprocessingalgorithmiSstudied．WeproposeanadaptivefingerprintsegmentationbasedonHarriscornerdetector．Atfirst，HarriSoperatorisusedtoComputethestrengthofHarriscornersinthefingerprintimage，andthenathreshold——settingmethodisadoptedtocomputeadaptivelythethresholdfortheear

6、lysegmentation：AfterthatMorphologyisappliedaspost——processingtoreducethenumberofclassificationerrors；Finally，theareaparameterisusedtoremoveremainingnoisedregiontogetthefinalsegmentedimage．Athinningalgorithmbasedonimprovedtemplatesisappliedinfingerprintimagethinningandproduces

7、well，onepixelfingerprintimage．2．Thetraditionalfingerprintclassificationalgorithmisstudied．Thispaperpresentsanewclassificationalgorithmbasedonsuccessivepitcharcdistributionoffiltedbinarizationimage．Wecalculatethelongestchordofeveryridge1ineinhorizontalandverticaldirection，andt

8、hearctypeoftheridge1ineisdecidedbyfingerprintarccharacter，lIIthefing