指纹图像增强与分类

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1、硕士论文指纹图像增强及分类综..合加二_权得分油喃人脸指纹手掌声纹虹膜签名图1.1.1身份认证技术比较基于人脸的身份认证技术研究始于20世纪60年代末期。到了20世纪90年代后期以来，一些商业性的基于人脸的身份认证系统逐渐进入市场。作为一种非接触式的、容易隐蔽使用的识别技术，基于人脸的身份认证技术成为当今国际反恐和安全防范最重要的手段之一。基于人脸的身份认证研究经历了几十年，研究者也提出了诸多经典算法以提高系统的性能，然而，它仍然是一个存在诸多挑战的课题。主要存在如下的问题1，刀:①姿态:人脸的图像会随着相机和人脸的相

2、对姿式的不同而改变(正面，45度，侧面，俯视)。②结构成份的有或无:一些脸部特征比如胡子和眼镜不会在所有的人脸中出现，而且这些构成部分本身在尺寸外形颜色上也具有很大的不确定性。③面部表情:人脸的外观常常受到其表情的直接影响。④遮蔽:人脸有可能部分的被其它物体所遮蔽。在一张多人的图像中，一些脸可能部分的被其它的脸所遮蔽。⑤图像旋转:人脸图像会随着相机光轴的旋转而不同。⑥成像条件:拍摄照片的时候，光线(谱段，光源分布和光强)和相机特性(传感器性能，镜头)都会影响一张脸的外观。其中姿态变化(包括姿势、表情、遮挡物等)和不同光

3、照条件是基于人脸身份认证技术的两大主要挑战问题。近年来该领域的诸多研究致力于解决这些问题。比如:在解决光照影响的研究中，主要形成了三类方法:不变特征法、光照变化建模和人脸图像归一化方法。总而言之，尽管基于人脸身份认证技术取得了长足的进展，其性能仍然不够令人满意。(3)基于指纹的身份认证[l朋基于指纹的身份认证技术是20世纪60年代兴起的、利用计算机来进行自动指纹识别的一种方法。作为生物特征身份认证技术的一种，它具有其它特征识别所不可比拟的优点:①指纹具有唯一性:每个人的指纹基本上是独一无二的，两人之间就算他们是双胞胎也

4、不可能存在着相同的指纹。在60亿人中不会找到一对特征完全相同的指纹.②指纹具有稳定性:每个人的指纹是相当固定的，很难发生变化。③指纹3硕士论文指纹图像增强及分类具有携带方便性:它是每个人天生具有的，所以获取指纹样本较方便.一个人的十指指纹皆不相同，这样，可以方便地利用多个指纹构成多重口令，提高系统的安全性。所以，自动指纹识别是一种更为理想的身份确认技术。基于指纹的身份认证技术历史悠久，发展成熟，其应用领域也非常广泛，主要包括:①刑事侦破:这是指纹身份认证技术最早的应用领域。②门禁系统:指纹身份认证技术和产品较多应用于门

5、禁系统。③金融证券:由于金融业务涉及资金以及客户的经济机密，为保证资金安全，保护银行客户及银行自身的利益，在业务管理和经营过程中，利用指纹身份认证技术越发显现出其必要性。④户籍管理:可以为加强政府行政准确度和行政管理力度提供可靠的质量保证。⑤员工考勤:员工考勤的公正、合理、科学、有效逐步成为企业或公司面临的现实课题，这首要强调的是身份认证的准确性。⑥其它如计算机及网络，社会保险，移动通信等等领域。(4)基于笔迹的身份认证1每个人的笔迹具有很强的唯一性。利用笔迹鉴定身份在日常生活中己获得普遍使用，如信用卡交易。因此，该技

6、术很容易被用户接受。尽管每个人的笔迹易受个体的身体状况和情绪的影响，目前仍研制出了较成功的笔迹识别系统，其准确度在较小识别范围内尚好，但在大范围识别中，仍难以获得足够高的准确度。笔迹识别系统通常有静态和动态两种。静态系统仅利用笔迹的几何形状特征进行识别。动态系统同时利用几何形状和运动特征，如书写时的速度、加速度、运动轨迹等。运动特征具有较强的防伪性，因为其无法由写好的笔迹中获得。每种生物测定技术均有各自的优缺点，其可应用性与其应用的领域密切相关。没有一种技术在任何工作环境中均优于其他技术。例如:指纹和虹膜识别不论在速度

7、和精确度上均优于语音识别。但在电话账号的保密应用中，语音识别则更具优势，因为它可被无缝集成到现有的电话系统中。因此可以预计未来的生物特征监测系统会集成多种生物识别技术以获得最优的性能。生物识别系统有两种工作模式:验证和辨识。验证就是通过把现场采集到的生物特征与一个己经登记的模板进行“一对一的比对"，来确认身份的过程。作为验证的前提条件，他或她的特征必须在模板数据库中已经注册，以一定的压缩格式存贮，并与其姓名或其标识联系起来。随后在比对现场，先验证其标识，然后，利用系统模板与现场采集的特征比对来证明其标识是否是合法的。验

8、证其实是回答了这样一个问题:“他是他自称的这个人吗?”。辨识其实是回答了这样一个问题:“他是谁?”。验证和辨识在比对算法和系统设计上各具技术特点。例如:验证系统对比对算法的速度要求不如辨识系统高，但更强调易用性;另外，在辨识系统中，一般要使用分类技术来加快检索速度。在生物识别系统的实际应用中，刑侦、警用领域等常采用辨识模式，而一般