自动指纹识别方法的-研究

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1、华北电力人学硕十学位论文看t·1·国人口决定了中国将是未来全球晶大的指纹识别认证市场。2002，2007年全球生物U!别市场的增K情况如F网：目卜l2002—2007年全球生物泌别市场的增长未米几年，我国也将形成近百亿元的市场。随着牛物特征认证技术的不晰成熟以及心用怕】的扩人，这个数字还将继续增K。’生物特征满足下列要求时，可以用米鉴别个人身份：(1)统性每个人都蜘自这种牛物特征。(2)唯性：每个人的这种乍物特征异小帽旧。(3)持久件j耋：些生物特征萨常情况r保持不变。(4)可采集性这些生物特征可以采集到。(5)接受度：人们埘这此生物特征的接受程

2、度。常见的生物特征【2113龟括指纹、步态、虹膜、脸像、声音、笔迹、DNA等等如图1．2所示：翦瞪圉(a)指纹(b){l-志(c)tT膜2E旧L华北电力^学硕士学位论文堋．d)脸像(e)声音杨裤!也陶12生物特征幽缸i【诌妻f)笔迹指纹是手指术端皮肤上凸凹不平的纹路。这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力，使得我们能够用手来抓起重物。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分．但是，它蕴涌大量的信息。这些皮肤的纹路在图案、端点和交叉点上是各不相

3、司的，在信息处理中将它们称作“特征”，医学上己经旺明这些特征对于每个手指都是不同的，而且这些特征具有唯性和永久性，因

4、此我们就可以把⋯个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹特征和预先保存的指纹特征，就可以验证他的真实身份。步忐识别是生物特征识别技术的一个新兴子领域。生物特征识别是传统的模式识别问题，它是利用人的生理或行为特征进行人的身份识别。脸像、指纹、虹膜等生物特征通常要求近距离的或者接触性的感知(如指纹需要接触指纹扫描仪、脸像需要近距离的捕捉以提供足够的分辨率等)。在远距离的情况下，那样的生物特征就无法应用了。此时，人的步态仍是可见的，且它可在被观察者没有觉察的情况下从任意角度进行非接触性的感知和度量。因此，从视觉监控的观点来看，步态是远距离情况下最有潜力

5、的生物特征，从而引起了广大研究者们的浓厚兴趣。眼科学家、解剖学家和发育生物学家经过大量的临床观察和研究发现，组成一个虹膜的可变项可达到260项，这使得虹膜的结构T奇百怪，能够成为独一无二的标i_}{。虹膜结构不具有遗传性，即使是同卵双胞胎的虹膜也各不相川，且自章年以后，虹膜便基本不再发q变化。到目前为l}：，统计表明：虹膜识别的错误率是各种生物特征识别中最低的。在同常生活中．人们识别周罔的人用的最多的足脸像，因而脸像识别是一种最容占}被接受的身份鉴定方法。由于脸像_I}{别的非侵犯性，它也足人们最容易接受的身份鉴别方式。般的脸像识别系统通过CCD

6、摄像机将脸像采集、提取特征存储在模板库中，在身份鉴别时首先将脸像从背景中分割出来，再把现场采集的图像与库中模板进行比对。脸像会随着表情、年龄等的变化而发生变化：而fiL光线、背景华北电力大学硕士学位论文和姿态等变化对脸像识别的效果也会有或多或少的影响，如何消除这些因素的影响是脸像识别的难点所在。声音识别是被认为最自然的生物特征识别身份鉴定方式。声音是个人所固有的特征，声音数据的获得具有非侵犯性，说话人识别系统的价格也较低，上述原因促使声音成为人们愿意接受的一种生物特征。然而，若要应用于大范围人群，声音并不能提供足够用的信息来进行身份识别，同时，声

7、音基本上属于一种行为特征，其他一些因素(如身体状况、紧张程度等)会引起声音的改变：另外，环境噪声对声音识别的影响非常大。所以基于声音的身份识别系统的性能在很大程度上依赖于话筒、信道、数字化设备的精度，更需要说话人本身的配合。中国人写字讲究书法，因而有了草书、行书、楷书、隶书等等书法风格。人们选择了自己青睐的书法风格后，又融入了自己的书写特点，因而小到一个字的间架结构，大到整篇文章的纵横布局，每个人都有自己的运笔习惯和格式规划，这样笔下的每一个字都透着灵气，整篇行文自有意境，正如古人所云“字如其人”。从另一方面看，笔迹是书写者自身的生理特点和后天学

8、习过程的综合反映。基于笔迹的内在特点，它己成为人们进行身份鉴别的重要手段之一。生物特征有各自的特点，它们之间的比较见表：表1—1各种生物特征比较生物特征独特性通用性持久性可采集性可接受性精确性防伪性指纹同中问中同两步态低中低局同低中虹膜高局同中低I蜀古同脸像低局中古高低同声音低中同低笔迹低尚问低从表中我们可以看出基于指纹的生物特征识别技术在持久性、独特性、防伪性和采集性等多方面都具有很强的优势。它成为目前接受程度较高、应用最为广泛的一种生物特征识别方式。因此，本文将针对指纹识别技术进行研究。1．3指纹识别简介指纹是手指皮肤表面隆起的脊和凹下的谷构

9、成的特定纹路。这些纹路在人体胚胎发育的第3至4个月开始生长，第6个月就完全形成了。随着年龄增长，尽管指纹在外形大小、纹线粗细上会有变化，