基于细节点特征的指纹识别算法分析与改进

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1、南开大学学位论文版权使用授权书本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：舌概沙户多年厂月t‘日‘经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。指导教师签名

2、：学位论文作者签名：解密时间：年月日各密级的最长保密年限及书写格式规定如下：第一章绪论1．1引言在信息化社会中，身份的验证和识别起着越来越重要的作用，在社会各个领域和日常生活中的应用也越来越广泛。生物特征识别(Biometrics)技术是指通过人体所特有的生理特征或行为特征来进行个人身份识别的一项技术【11。指纹识别技术作为利用生理特征进行生物特征识别的一种，因其在广泛性、持久性、独特性、防伪性和采集性等多方面都具有较强的优势，是目前国际公认的应用最广泛的指纹识别技术之一。目前，指纹识别技术中主流的应用方法是基于细节点的指纹识别方法。基于细节点的自

3、动指纹识别方法具有描述简单，占用存储空间小，匹配速度高等优点，在现实的指纹识别系统中有着非常广泛的应用。但是，基于细节点自动指纹识别方法中也存在着一些不足之处。在传统的基于细节点自动指纹识别方法中将所有的指纹细节点视为同等重要，并没有对不同的细节点在匹配过程中的重要程度给予区分。另外在传统的细节点指纹识别方法中单纯的利用细节点信息忽视了指纹丰富的脊线纹理信息。本文以细节点自动指纹识别方法为研究对象，关注传统细节点自动指纹识别方法中存在的一些不足之处，提出在细节点的方法中引入细节点可靠性和利用Gabor特征融合纹理信息的方法，对传统的细节方法进行改进

4、。1．2研究背景随着科学技术的进步，人类社会已进入快速发展的信息时代，信息化浪潮正全方位地影响着整个社会。信息技术的进步使人类的信息交流变得更加方便和快捷，极大地提高了人们的工作效率，并推动社会的快速发展。在信息化社会中，身份认证技术起着越来越重要的作用，并广泛的应用在金融证券，IT，安防，医疗，社会福利等领域。第一章绪论传统的身份认证技术大体上可以分为两种12]：基于知识(Knowledge．based)的方法和基于信物(Token．based)的方法。基于知识的方法通过核对“你知道什么’’来确定个人身份，通过验证如密码，个人识别码(PIN)等知

5、识来鉴定待识别者的身份。基于信物的方法则通过核对“你拥有什么"来确定个人身份，通过待识别者所拥有的如证件，印章，钥匙等来证明自己的身份。在很多场合往往需要将这两种方法结合使用。基于知识的方法容易出现忘记、错记、被他人猜到或破译，而基于信物的方法则可能会丢失、被盗、遗忘或没有携带。而且一旦别人获得了这些知识或信物，他将拥有同失主同样的权利。由于这些传统份鉴别方法固有的缺点，人们开始寻找新的身份认证技术。由于人体的生物特征具有不可复制的特点，人们把目光转向了生物特征识别技术(Biometrics)[3-51，希望可以通过此技术克服传统身份识别方法的缺陷

6、。所谓生物特征识别(Biometrics)技术是指通过人体所特有的生理特征或行为特征来进行个人身份识别的一项技术。生理特征是指对人体某部分进行直接测量所获得的数据，多为先天性的，主要包括指纹、掌纹、手形、视网膜、虹膜、人脸、静脉、瞳孔等；行为特征是对个人习惯性动作的度量，是对人体特征的间接性测量，多为后天性的，主要包括声音、笔迹、步态等。生理特征和行为特征的区分是人工给定的，在很多场合，二者之间的界限可能不十分严格。最常用的生物特征识别技术包括指纹、人脸、声音、虹膜、视网膜、手形、签名、击键习惯、掌纹等。还有一些技术因为使用的不方便或不成熟而缺乏商

7、业价值，这些技术包括DNA、耳型、气味、手背血管纹路、步态、指型、手指甲纹理等。在各种生物识别技术中，指纹识别和掌形识别的应用最为广泛。其中指纹识别更是占据了绝对的优势，国内外市场上的主要生物识别产品基本上都是基于指纹识别技术的。指纹是分布在人体手指皮肤表面凹凸不平的纹线，具有多种不同的全局分布，并呈现出断点、分叉、环形以及汗孔等细节形态。随着计算机技术和传感器技术的发展，越来越多的自动指纹识别系统已经在很多行业得到了广泛的应用。如金融行业中的ATM指纹终端，公司提现确认，医疗行业中的献血输血管理，个人医疗档案管理，安防行业中的指纹门禁系统，指纹保

8、险箱等很多领域都采用了指纹识别系统。采用指纹特征进行身份认证具有以下优点：11独特性：每个人的指纹都是独一无二的，任何两个