基于移动平台的手指身份识别研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于移动平台的手指身份识别研究硕士研究生：郭俊垚指导教师：王科俊教授企业导师：汤雁鸿教授工程领域：控制工程论文主审人：冯伟兴教授哈尔滨工程大学2018年5月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于移动平台的手指身份识别研究硕士研究生：郭俊垚指导教师：王科俊教授学位级别：工程硕士工程领域：控制工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:

2、ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）ResearchonFingerIdentificationBasedonMobilePlatformCandidate:GuoJunyaoSupervisor:WangKejunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:ControlEngineeringDateofSubmission:May.2018

3、DateofOralExamination:June.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月哈

4、尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密

5、后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于移动平台的手指身份识别研究摘要生物特征具有唯一性和不变性的特点，因此生物特征识别技术相比于传统密码和钥匙的验证方式更加安全和便捷，已经被广泛应用于身份识别。人的手指中包含有指纹和指关节纹等生物特征信息可以利用，但目前指纹采集主要为接触式的，仍然存在一些问题，如容易在传感器表面残留纹理痕迹、指纹图像畸变、采集面积小等，而非接触的采集方式则能够克服上述存在的问题，并且具有采集方便、容易被接受的优点，因此非接触的手指身份识

6、别技术具有良好的研究前景。移动平台中智能手机占有的比例最大，而智能手机都自带有摄像头，这一优点为我们在移动平台上研究非接触的手指身份识别技术提供了很大的便捷。此外，Android系统是移动端应用最广泛的系统，它具有免费、开源的优点，因此本文将在Android手机上进行手指身份识别研究。主要研究内容如下：1.针对非接触式采集存在旋转、偏移、缩放以及不易对焦的问题，本文在Android手机相机的预览界面增加了一个辅助定位手形框，该手形框可以在拍摄时限制手指的位置，固定了手指和手机之间的距离，有效的解决了非接触采集存在的

7、问题。对采集得到的手指图像首先通过寻找每根手指的连通区域，然后外接矩形将每根手指单独分割出来，再分别提取出每根手指的指纹和指关节纹部分。对于指纹图像，首先进行了灰度化和灰度归一化处理，然后利用指尖估计进行ROI提取，对提取后的ROI区域进行限制对比度自适应直方图增强和Gabor滤波增强等处理。对指关节纹图像的预处理，进行了图像灰度化、降噪滤波、求取水平梯度、二值化等处理。实验结果表明本文的预处理方法能够提高系统的识别率。2.研究了现有的指纹和指关节纹识别算法原理，针对预处理之后得到的非接触指纹图像纹理特征比较明显的

8、特点，选择等价LBP算子提取图像的纹理特征，然后计算LBP响应图的统计直方图进行识别。在指关节纹特征提取方面，本文对预处理后的指关节纹图像进行垂直投影，求出它的一维特征向量然后利用余弦函数的进行匹配。由于实际应用时采集得到的图像质量会受到外界环境或自身的影响，如果单纯使用指纹进行识别当指纹图像不清楚，或者用户先天指纹就不清晰甚至基本上没有（比如爆皮），必然会