基于dwt的指纹图像的增强分析

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1、山东师范大学硕十学位论文1．1生物识别技术1．1．1生物识别技术简介第一章绪论随着网络社会的到来与电子商务的日趋普及，传统的依赖信物或口令的系统安全性技术已经面临严峻的挑战。在许多需要身份确认的场合，例如金融系统中证券交易、期货交易、电子商务和资讯等方面的应用；证件管理系统中身份证、信用卡认证的应用；公安系统刑侦工作过程中的指纹比对：保安工作中政府机要部门、国家重点实验室、军事要地等的通行管理等，人们希望能够有更为安全可靠的身份确认信息。在这种情形下，生物识别技术提供了一个很好的解决方案。由于人体特征具有不可复制的优点，目前生物

2、识别已经成为安全技术研究的热点。所谓生物识别Ⅲ，就是利用人体的生理特征或行为动作来认证人的身份。用于验证个人身份的生物特征要求具有下列性质：(1)特征的普遍性。即是说要人人都具有，例如只有一部分人才有的胎记或疤痕，就无法用于大范围的身份识别。(2)特征的唯一性。即每个人所具有的特征都应与其他人不一样。(3)特征的稳定性。即特征或行为应在一个相当长的时间内保持不变，经常变化的特征无法保证识别系统的鲁棒性。(4)可采集性。即是否可以方便地获取并量化这些特征或行为。从实际应用的角度出发，还应考虑以下问题：(1)可行性。即系统的识别精度

3、和速度能够满足应用需要。(2)可接受性。即用于识别的生物特征可以被人们所接受。(3)安全性。即对于各种复杂情况，系统应有足够的安全性。因此，一个真正的生物识别系统应该综合考虑以上各因素来判断它的可行性和实际应用价值的大小。1．2生物识别系统结构从本质上讲，生物识别系统就是一个模式识别系统，它是根据使用者的生理或行为特征对使用者进行辨识，测试所提取的特征是否与样本数据库相吻合，从而判断其是否具有合法身份。一般生物识别系统的结构如图1．1所示。从逻辑上讲，这种系统可以分为两个模块：(1)登录(登记)模块：负责将生物特征信息登记到生物

4、识别系统样本数据库中。在登记模块中，个体的生物特征样本首先经相应设备录入、数字化，进而经特征提取算子山东师范大学硕十学位论文提取特征信息，这种特征信息被称为样本。根据需要，样本信息被保存在数据库、磁卡或智能卡中。(2)识别模块：负责解决待识特征信息和样本特征信息是否匹配的问题。在识别模块中，相应设备录入待识生物特征，进行数字化，经特征提取算子提取待识生物特征中的有用信息，由模式匹配算子将这一信息与预先存储的样本信息进行比对，做出是否匹配的判断。图1．1生物识别系统结构图1．1．3生物识别技术的种类及性能对比生物识别技术的种类有近

5、20种之多。常见的生物识别技术主要有人脸识别、指纹识别、掌形识别、手部血管分布识别、虹膜识别、视网膜分布识别、手写体识别、声音识别、脸部温谱图识别。其它诸如耳形、步态、动态击键、人体气味、基因等也逐渐开始用在识别上。与传统识别方式相比，生物识别最大的特点就是对用户自身的特征进行识别，具有防伪性好、便于携带、不易遗忘、不易丢失的优点。每一种生物识别在准确率、用户接受程度、成本等方面都不同，而且都有自己的优缺点，适应于各自的应用场合。但有一点必须明确的是，并不是以上所介绍的生物识别技术的合法性都能得到人们尤其是法律部门的认可。事实上

6、，由于历史的原因，目前只有指纹和手写签名是法律部门所认可的。而在指纹识别和手写体识别之间，指纹被人们的认可程度又排在第一位。表⋯1．1给出了这些识别技术的性能对比。2山东师范人学硕l?学位论文表1．1常见生物识别技术的性能对比识别类型唯一性永久性可采集性准确性可接受性安全性脸型低中古低同低同指纹同问中局中呙手形中局中手部血管中高虹膜高l葡中两低高视网膜高中低局低高手写体低两低葡低声音低中低高低脸温谱图高低高中高1．1．4生物识别系统的工作模式生物识别系统有两种工作模式：验证模式和辨识模式。验证和辨识在比对算法和系统设计上有各自的

7、技术特点啦，。验证模式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己经注册，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?”。辨识模式则是把现场采集到的生物特征同样本数据库中的生物特征逐一对比，从中找出与现场生物特征相匹配的特征信息。这也叫“一对多匹配"。辨识其实是回答了这样一个问题“他是

8、谁?”。辨识主要应用于公共安全领域。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