指纹预处理与识别系统的设计与实现

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1、毕业设计(开题报告)题目:指纹预处理与识别系统的设计与实现班级：姓名：学号：指导教师：时间：第1章绪论1.1课题的背景人体生物特征鉴别技术是一项快速发展的生命力旺盛的新兴技术，经过若干年的发展与推广已经被广泛应用在犯罪证据的提取和监狱安全等方面，而且它在极其广泛的日常生活领域也具有巨大的潜力，主要体现在如下几个方面：1．国防安全，现金提取、电子货币传输、ATM安全、信用卡验证。2．人员出入控制，如重要机关、单位、场所的人员出入控制。3．海关出入境管理。4．国家ID系统，为每个人建立唯一的个人标识，以用于政府部门的管理。5．私有设备的使用

2、控制，如移动电话、个人计算机以及汽车等需要钥匙的设备。6．其它可以取代钥匙的场合。如需要全套程序及论文文档答辩PPT请联系扣扣：八五零七二五四三九在人体生物特征鉴别技术的迅速发展中，产生了指纹自动识别技术，在这个电子互联程度越来越高的信息化社会里，能够对人体进行精确的鉴别变得越来越重要。在此之前传统的人体鉴别方法或是利用人们只有自己知道的东西，例如个人的密码，id标识等或是利用用户自己拥有的物品，如身份证、钥匙、解码口令等。尽管如此这些方法都不能满足电子事务中对高安全运行的需求。其共同的弱点是，不能有效及时的区分合法用户和通过非正常手段

3、已经获得了这些东西的非法使用者。人体生理行为特征身份验证正是基于人体的生理上的特征（如视网膜）或行为习惯的特征（如签名）来验证用户身份的，由于这些都是人体所固有的特征，因此这些方法具有有效区分假冒者的能力。因此作为人体生理行为特征鉴别技术的分支指纹鉴别技术越来越受到社会许多领域的欢迎。与其它生理特征相比，指纹具有更加准确、更加方便等特点，因此是今后应用的主流。虽然目前已经有大量的自动指纹识别系统投入使用，但是社会对该类系统的需求量还是不断的增加。尽管对自动指纹识别技术的研究已经进行了很多年，自动指纹识别技术的设计也已经取得了令人可喜的进

4、步，但诸如阻碍性能的瓶颈等问题却依然存在，识别的准确率程度不能满足在大量用户的使用下保持较高精度和速度，并且其应用的领域还很有限，大多数系统还只是针对某一特定具体领域开发的，但当转向新的领域时却不能继续保持在上一领域高的准确率和稳定性。在今后的社会对自动指纹识别系统的需求量会大大增加，因此能够开发出具有更高精度和更广泛应用领域的自动指纹识别系统具有极其重要的现实意义和价值。1.2目的和意义因为指纹具有唯一性、终生不变性、难于伪造性等优良优点，所以将指纹作为法庭证据已经有非常悠久的历史。自从基于计算机系统的自动指纹鉴别技术诞生以来，指纹鉴

5、别技术在过去的二三十年中已经取得了很大进展。作为人体生物特征识别技术中的分支，指纹鉴别技术已经发展很成熟，应用很广泛，具有很大的规模。指纹鉴别技术已应用到门禁、海关、银行保险、国防等领域。尽管技术发展已经很成熟但现有的指纹鉴别算法也还仍然存在一些问题，例如在非理想采集条件下对指纹的鉴别效果不佳，指纹鉴别的若干处理步骤时间复杂度过高等。本课题将对在非理想采集条件下及低时间复杂度条件下指纹鉴别的若干关键问题进行研究改进。将有助于提高改进现有的指纹鉴别技术，从而使其应用到更加广泛的领域。1.3系统设计思想人体生物特征鉴别，是指通过计算机系统对

6、人体的生理或行为特征的识别，来验证用户个人身份的技术。对其应用，虽曾有争议但最终还是被广泛接受。理论上讲，满足以下要求的生理或行为特征可以用来进行身份验证：普遍性:是指每个人都必须具有的特征。唯一性:任何两个人在该特征上的表现异同。永久性:个人的该项特征不随时间的变化而变化。可采性:该项特征可以方便、定量地进行测量。除此之外在实际应用中，还应考虑以下因素：环境苛刻性：环境对精确的影响程度和环境要求。可接受性：用户能接受的程度。安全性：防止伪造者的能力。基于以上理论要求便可设计出依托于计算机系统的指纹预处理与识别系统。第2章指纹预处理与识

7、别系统的需求分析2.1系统基本情况描述指纹预处理与识别系统主要包括四个部分：(1)指纹图像的获取:主要是通过指纹采集仪，如用光学采集仪对指纹图像进行采集。(2)图像处理：灰度滤波处理是为了去除噪声、均衡图像、锐化脊线，以改善灰度图像质量为下一步获得正确的二值化脊线打下基础(3)特征的提取：在前面的预处理完成之后，特征提取就只是简单地从细化的指纹脊线中提出单个的点，纪录下特征点的位置与方向的过程(4)模板匹配：通过匹配指纹模板进行识别。2.2系统模块设计指纹预处理与识别系统的功能模块主要包括四个部分：指纹图像的获取、图像处理：特征的提取、

8、模板匹配。图2-1是从指纹图像采集到特征提取的全部流程，其中图像处理部分为主要研究范围。图2-1特征提取及模板匹配系统流程2．3系统部分算法描述2．3．1．产生方向图产生方向图是指纹识别系统的一个重要步骤,