基于大容量指纹库的自动指纹识别系统研究

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1、中图分类号婴三窆!：窆UDC38硕士学位论文学校代码!Q§兰三密级公珏基于大容量指纹库的自动指纹识别系统研究ResearchofAutomaticFingerprintIdentificationSystemBasedontheLargeCapacity’一IIWFingerprintDatabase一作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：彭曦．电子与通信工程．数字图像处理物理与电子学院彭小奇教授裴朝阳高级工程师论文答辩日期趔答辩委员会主席i肄中南大学2013年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研

2、究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：堑亟日期：丝芝年土月丝日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，

3、并通过网络向社会公众提供信息服务。日期：逊年』月五日基于大容量指纹库的自动指纹识别系统研究摘要：指纹识别技术是当前基于生物特征的身份鉴别领域的研究热点之一，虽然其理论与应用研究己取得一定的成果，但基于大容量指纹库的自动指纹识别系统在识别准确度、识别速度、鲁棒性等方面仍存在不足。本文对其中涉及的几个关键算法进行了较为系统地分析研究，并构建了一个系统研发平台，主要研究工作如下：1、指纹图像预处理方面，一是设计了一个以图像子块的灰度均值、块方向投影信号方差和频谱能量比为特征向量的线性分类器，用于分离指纹图像的前景与背景区域，可降低分割错误率并提高运行速度；二是研究了一种基于独立

4、特征的指纹图像质量评估方法，利用图像的有效面积比、有效区的灰度对比度和频谱能量比依次评价指纹图像质量，拒绝质量过差的指纹图像，并提示用户重新采集指纹。2、指纹特征提取方面，一是研究了一种奇异点两级定位提取方法，根据指纹连续方向场子块的Poincar6索引值和复数滤波结果，精确求出奇异点的位置及方向，该方法能准确提取奇异点信息，且抗噪能力强；二是提出了一种基于同一性检测的细节点提取方法，使用小波域Gabor滤波器和频域滤波器分别对原始指纹图像增强后提取细节点的特征信息，再对两个细节点集的交集进行后处理，能够有效消除指纹固有的及预处理环节产生的伪特征，提高提取的准确性。3、指

5、纹分类与匹配方面，一是研究了一种二级指纹分类方法，根据纹型特征设计了一个多级支持向量机分类器进行粗分类，再依据奇异点间脊线数进行二级分类，以便实现系统的快速检索匹配；二是提出了多级指纹匹配方法，在指纹库中检索到待测指纹所属子类后，根据细节点局部结构和方向场进行配准，得出最终匹配结果，有效地提高了在大容量指纹库中的匹配速度和识别准确率。4、结合面向对象的思想和数据库技术，使用VisualC++6．0和SQLServer构建了系统研发平台，整合了多种识别算法，并建立了指纹数据库，可用于对指纹识别算法进行系统研究。图53幅，表16个，参考文献80篇关键词：指纹识别；大容量指纹库

6、；指纹图像预处理；指纹特征提取；指纹分类与匹配分类号：TP391．9ResearchofAutomaticFingerprintIdentificationBasedontheLargeCapacityFingerprintDatabaseAbstract：Fingerprintrecognitiontechnologyisoneofthefocusesinthepersonalidentificationfieldbasedonthebiologicalfeatures．Althoughtheresearchofitstheoryandapplicationhasach

7、ievedsomeresults，automaticfingerprintidentificationsystembasedonthelargecapacityfingerprintdatabaseisstillinsufficientonrecognitionaccuracyrate，speed，robustnessandSOon．Thispaperhasresearchedseveralkeyalgorithmsinvolvedinthesystemcomprehensively．Inaddition，asystemdev