基于灰度特性的指纹图像预处理的分析

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1、硕士学位论文第一章绪论征或行为特征来进行身份验证的技术。即通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特征(如手形、指纹、面部特征、虹膜、视网膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的识定。其本质上是一种模式识别技术。其中，生理特征是与生俱来、终身不变的，具有较大的稳定性，如指纹、脸型、虹膜等；而行为特征则与后天的成长因素有关，相对而言稳定性和可靠性要稍微差一些，例如手写体。生物识别技术包括身份鉴别和识别两方面。身份鉴别是确定用户是否是其

2、所声明的那个人，身份识别是确定用户是目标人群中的那个人。因此一个实际的生物识别系统应做到：1、在合理的资源需求下实现可接受的识别准确性和速度；2、在人没有被伤害的情况下可为人们所接受；3、对各种欺诈方法有足够的鲁棒性。生物识别技术的种类有近20种之多。常见的生物识别技术主要有以下几种：1、人脸识别人脸识别是一个活跃的研究领域，由于它的无侵害性和对用户最自然、最直观的方式，使人脸识别成为最容易被接受的生物特征识别方式。但计算机对人脸的识别还远达不到人眼对脸部的识别程度，所以人脸识别的准确性要低于虹膜

3、、指纹识别的准确性。2、虹膜识别虹膜是一个位于瞳孔和巩膜之间的环状区域。与其它的生物特征相比，虹膜识别具有高独特性，高稳定性，防伪性好，易使用性，分析方便等优点。到目前为止，虹膜识别的错误率是各种生物特征中最低的。但虹膜因受到眼，睫毛的遮挡，准确捕获虹膜图像是很困难的，图像采集设备复杂昂贵，且虹膜一旦有病变或损伤会影响识别，对盲者和患有如白内障等眼部疾病的人无效。3、视网膜识别视网膜识别利用人眼视网膜上分布的毛细血管网的差异性来识别身份，是目前生物特征中可靠性最高的身份识别方法，但因识别时需用红外

4、线扫描眼底视网膜以获得血管网图像，存在长期使用是否会对使用者健康构成伤害的问题，所以该方法接受程度最低，另外，由于系统技术含量及成本很高，实用推广难度大。4、手形识别手形识别是利用手掌、手指及手指各关节的长、宽、厚等三维尺寸和连接特征来进行身份识别，这些特征采集简单，不易受噪声干扰，对设备要求不高。2硕士学位论文第一章绪论其识别速度在所有生物特征识别系统中是最快的，但因识别率相对较低，一般用作身份验证。5、签名识别签名识别是一种更易被大众接受且公认的身份识别的技术。但随着经验的增长，性情的变化与生

5、活方式的改变，签名也会随之改变，为了处理签名不可辟免的自然改变，必须在安全方面做以妥协。由于签名的速度不快，将使之无法在Intemet上使用。又用于签名的手写板结构复杂而且价格昂贵，和笔记本电脑的触摸板的分辨率有着很大的差异，使得在技术上很难将两者结合起来，很难将它的尺寸小型化。6、指纹识别指纹是分布在人体手指表面凸凹不平的纹线。很久以前人们就发现每个人指纹纹路各不相同，也就是说指纹具有唯一性。而依靠这种唯一性，就可以把一个个人同他的指纹对应起来，通过对他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证

6、他的身份，指纹识别将在下文具体介绍。从上面的介绍可以看到，各种生物特征鉴别技术都有自己的优势和不足。表1．1盯1给出了这些识别技术的性能对比。从表中可以看出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，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。总体上来说指纹识别技术

7、与其它生物识别技术相比具大的优势，主要是因其唯一性、永久性以及易操作性等特点，因而一直作身份识别的最可靠手段。表1-1各种生物特征的比较接受程生物特征普遍性独特性稳定性可采集性性能防欺骗性度人脸Hi曲LowMediumHi曲LowHi曲Low虹膜Hi曲MediumHighLowHi曲视网膜Hi曲MediumLowHi曲LowHi曲手形MediumHigllMedium指纹MediumHi曲MediumHi曲MediumHi曲签名LowHi曲LowHi曲Low生物识别系统对生物特征进行取样，提取其唯

8、一的特征并且转化成数字代硕士学位论文第一章绪论码，并进一步将这些代码组成特征模板，人们同识别系统交互进行身份认证时，识别系统获取其特征并与数据库中的特征模板进行比对，以确定是否匹配，从而决定接受或拒绝该人。一个生物识别系统一般以下面两种模式之一运作：验证模式(Verification)和辨别模式(identification)。在验证模式下运行的系统通过比较一个人的生理特征和其系统数据库中存在的样本来识别其身份，以一对一的比较来确定输入的生物特征是否与数据库中已存的样本特征一致。以