手指静脉图像识别与加密方法研究

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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）手指静脉图像识别与加密方法研究硕士研究生：曹逸指导教师：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6月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）手指静脉图像识别与加密方法研究硕士研究生：曹逸指导教师：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:ADissertat

2、ionfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）ResearchonFinger-veinIdentificationandMethodsofEncryptionCandidate:CaoYiSupervisor:Prof.WangKejunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:ControlEngineeringDateofSubmission:May.2018DateofOralE

3、xamination:Jun.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：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完

4、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□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者

5、（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日手指静脉图像识别与加密方法研究摘要生物特征加密技术结合了传统密码学和生物特征识别，使二者取长补短，克服了生物特征识别技术中心生物特征模板不安全的缺点以及传统密码学中随机长密钥易遗忘的缺点，是一种大幅度提升了生物特征安全性能的技术，真正有效的保护了用户的隐私和信息安全，该技术具有广阔的应用前景。以往的生物特征加密技术大多是结合了指纹特征的，对于同样具有许多优点的手指静脉特征加密尚且没有许多相应应用，因此基于手指静脉的生物特征加密技术是一个有价值的有广泛发展空间的技术，本文基于手指静脉的特点，

6、研究了三种基于预处理并增强过的指静脉图像的加密方法。本文对手指静脉图像进行预处理以及特征提取，并重点针对基于指静脉特征的加密方法展开了研究，此外，还针对手指指纹和指静脉双模态生物特征识别系统提出了非接触指纹和指静脉的互加密方法。首先，本文针对手指静脉图像的特点提出了对应的预处理方法。首先对静脉图像灰度图进行灰度归一化，再提取完整的手指区域，然后对尺寸归一化的完整手指区域图像进行感兴趣区域提取提取，对提出的两种感兴趣区域提取方法做出了实验对比分析。再对提取出的指静脉感兴趣区域图像进行了图像增强。通过实验可知，本文提出的指静脉图像预处

7、理及增强方法具有较好的鲁棒性，可为进一步的特征提取打下良好的基础。其次，本文对指静脉图像特征提取方法进行了对比分析。采用LBP算子的改进算法和感知哈希算子分别提取指静脉特征，然后对特征进行了匹配，采用汉明距离方法对比分析了几种算子的特征提取性能并分析讨论了算子中各个参数变化对性能的影响，从识别率和系统运行时间等方面进行对比，得出基于MB-CSLBP算法和感知哈希算子的各自的优缺点，并对两种算子的适用场合进行了分析。然后，本文针对提取出的指静脉特征进行了加密。对此提出了三种加密方法，一种基于BCH编码的指静脉加密方法，以及两种对传统

8、Biohashing阈值量化部分改进的加密算法，即基于错位比较的阈值量化的Biocode码生成算法和基于滑动窗口的阈值量化的Biocode码生成算法。分别采用之前分析对比过的MB-CSLBP算子和感知哈希算子提取出的特征向量对三种加密算法进行了对比