一种基于奇异点的指纹分类与匹配算法研究

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1、重庆大学硕士学位论文一种基于奇异点的指纹分类与匹配算法研究姓名：李冬梁申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：李见为20050501重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着社会的不断进步，科技的不断发展，越来越多的电子产品走进生活，这就要求与之适应的安全系统，传统的基于信物或口令的安全系统显得越来越脆弱，迫切需要有一种准确、方便、安全的识别技术来代替现有的身份识别方法。指纹识别技术就是在这种条件下产生的。现代统计学已经表明，指纹具有稳定性和唯一性。目前指纹识别技术作为一种主要的生物识别技术已经被广泛应用于司法、公安和各种安全防护系统。本文的目标是在PC机上实

2、现指纹识别算法，并且保证该算法能够向嵌入式系统移植。文中充分考虑指纹识别后处理算法的特点以及算法的可移植性，设计实现了一种基于奇异点的指纹分类和匹配算法。这套算法准确的实现了奇异点的检测，利用奇异点高效快速的实现了指纹的分类。并最终实现了指纹的匹配与验证。试验和统计结果证明，我们的算法速度快、效率高、存储要求低，验证正确率也相当的高。因此是一套能往嵌入式系统上移植、可行性很强的算法。文章的工作主要由以下三部分组成：1)针对不同的指纹图像，准确的检测和提取奇异点，作者用两种方法求取指纹的奇异点，一种方法基于Poincare指数，一种方法基于方向概率；两种方法各有短长，

3、能相互补充各自的缺陷，因此，组合应用两种方法对准确的提取指纹图像的奇异点起到了重要的作用。2)利用提取到的指纹奇异点的类型(核心点和奇异点)和数量，通过判断核心点的数目，核心点和三角点的位置可以实现指纹的分类。这是一种简单明了的分类算法，运算速度快，非常利于在嵌入式系统上的实现。3)提出了一种基于奇异点、综合局部结构的匹配算法。通过试验，我们采用匹配细节点的数目来做判据。以一个细节点和它的4个最近邻域细节点所组成的拓扑图，构造出一种局部结构。比较两枚指纹中构造出的所有局部结构，找到两个最为相似的局部结构，以它们的中心细节点为两枚指纹的参考点，建立坐标系。分别以该坐标

4、系为准，校准两枚指纹的细节点。最后进行全局匹配，判断两枚指纹是否匹配。关键词：奇异点，分类，细节点，匹配，局部结构I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTAlongwithdevelopmentofsociety,traditionalsecuritysystemswhichbasedmainlyontokenorpasswordbecomefragileandcannotmeetthedemandofmodernsecuritysystem.Whichmakespeopleresearchfornewsecuritysystemthatissaferandm

5、oredifficulttofabricatethanthetraditionalsecuritysystem.Fingerprintrecognitiontechniquethatissaferandhasmorefeasibilitywasappearedunderthiscircumstance.Fingerprintrecognitiontechniquecanuseourbody’sphysicalcharacterstomakeitselfbecomingasafersecuritysystem.Modernstatisticshasprovedthat

6、fingerprintisuniqueandsteady,thatmeans,one’sfingerprintisdifferentfromallothersandwillnotchangeallhislife.Asonekindofbiometricrecognitiontechnique,fingerprintrecognitiontechniqueiswidelyusedinforensic,policeandothersecuritysystem.Recently,asthedevelopmentofmicro–computertechniqueandemb

7、eddevelopingsystemtechnique,automatedfingerprintidentificationsystem(AFIS)hasmadeagreatprogress.Thisarticleismeanlyemphasizesonthefingerprintimageprocessingtechniquethatisoneofthekeytechniquesofautomatedfingerprintidentificationsystem.Thetargetofauthorismakeanautomatedfingerprintiden