低高质量指纹图像预处理与增强-图像处理课程论文设计

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1、实用文档低质量指纹图像预处理与增强摘要指纹识别是目前研究最热的生物特征识别技术之一，对于提高身份识别的准确性和可靠性具有重要意义。但是，由于指纹干湿程度、摁压力度等原因，采集的指纹图像存在纹线断裂或模糊，这严重地影响指纹特征提取和识别的准确性。为此，必须对指纹图像进行增强，改善指纹图像质量。本文首先对指纹图像处理技术作简要的介绍，然后具体分析了指纹图像预处理以及图像增强的步骤，在MATLAB下对实际的低质量指纹图像进行处理。接着，对图像处理的结果进行分析，并提出对低质量指纹图像的改进算法，最后，对指纹图像处理技术做一个总结与展望。目录低质量指纹图像预处理与增强1大全实用

2、文档一．绪论11.1指纹识别技术概述11.2自动指纹识别系统原理3二．指纹图像预处理42.1指纹图像归一化和分割42.2指纹图像滤波72.3指纹图像细化92.4低质量指纹图片分析以及改进思路10三．总结与展望13一．绪论1.1指纹识别技术概述指纹是指手指末端正面凹凸不平的纹路，纹路由相互平行的脊线和谷线组成。这些纹路的存在有助于增加了手指表面的摩擦力，这样我们抓起重物就比较容易。尽管指纹只占了人类皮肤中很小的一部分，却蕴含了大量的特征信息，如：端点、分叉点、中心点、三角点等。不同的指纹，这些特征是各不相同的，利用指纹特征的唯一性特点，就可以将指纹和个人一一对应起来。对一

3、个人的指纹特征进行提取并与预先保存的指纹特征进行匹配、比较就可以识别个人身份。大全实用文档指纹识别技术是生物特征识别技术中的一种。生物特征识别技术（Biometrics，字面含义为生物测定学）是指通过计算机利用人体所固有的身体特征或行为特征来进行个人身份认证的一种技术。生物特征可以分为：身体特征和行为特征。前者包括：指纹、掌形、人脸、虹膜、视网膜和人体气味等；后者包括：步态、签名、语音和敲打键盘的力度等，和其他生物特征识别技术相比，指纹识别是一种更为理想的身份确认技术，原因如下：（1）每个人的指纹都是独一无二的，任意两个人不具有相同的指纹；（2）每个人的指纹在胚胎期就已

4、经固定，具有永久不变的特点，指纹不会随着个人年龄的增长或身体健康状况的变化而变化；（3）指纹样本便于采集，具有很强的实用性，易于系统的开发。目前已有丰富的指纹样本库可供使用，方便了识别系统软件的开发，另外，指纹采集模块等硬件部分现在也较易获得；（4）一个人十个手指的指纹各异，可以对多个指纹排序构成多重口令，具有提高系统的安全性的潜能；（5）存储量小。由于指纹模板并不直接存储指纹图像而是存储从指纹图像中提取出来的关键特征，因此存储量小。国外的指纹识别技术发展比较成熟。美国、英国、法国、日本等在上世纪就已经建立了自己的自动指纹识别系统（AFIS）。其中美国在指纹识别技术领域

5、占据着绝对领导的地位。美国拥有世界上占绝对多数的芯片厂商、指纹识别软件提供商和指纹识别市场，这些得天独厚的条件不断推动着美国在指纹识别算法上持续发展。其技术先进性，应用先进性深刻地影响着世界上其它国家的指纹识别技术的发展。大全实用文档虽然我国是世界上最早使用指纹作为身份标识的国家，但用现代计算机技术对指纹图像进行处理、识别在我国发展的却较晚。主要原因是我国当时缺乏大规模集成电路设计和制造技术，不能在指纹传感器上有所突破。然而，中国的指纹识别算法单纯从学术研究角度来看，并不显得落后。1.1自动指纹识别系统原理指纹识别系统是一个典型的模式识别系统，其主要工作流程包括：指纹图

6、像采集、指纹图像预处理、特征提取、特征比对和匹配。指纹识别主要工作流程见图1-1所示。图1-1指纹识别主要工作流程下面对图1-1指纹识别工作流程各部分进行简单说明：指纹图像采集大全实用文档采集指纹图像是自动指纹识别系统的重要组成部分。历史上限于技术水平，指纹图像都是通过油墨按压在纸上产生的，这种方式称为离线指纹获取方式。现在这种指纹采集方法仍然应用在犯罪现场潜在指纹的获取上。随着技术的发展，现在大多数民用和司法上自动指纹识别系统都采用活体指纹采集方式。活体指纹采集仪中最重要的组成部分是传感器，它是生成指纹图像的器件。常用的传感器可以分为三类：光学传感器、固态传感器、超声

7、波传感器。指纹图像预处理指纹识别算法是从指纹图像预处理开始的，预处理效果的好坏对指纹识别的准确性有着重要的影响。在采集指纹图像时，由于指纹表面状况、采集环境以及指纹采集仪特性差异等因数影响，采集到的指纹图像是一幅含有各种噪声干扰的灰度图像。这将严重影响指纹特征点的提取，进而影响到指纹分类和匹配的准确性。预处理的目的就是利用数字图像处理技术可靠地计算指纹方向图，去除图像中的各种噪声，恢复指纹图像本来的脊线结构，最终转化成一幅纹路比较清晰地指纹图像或二值指纹图像，达到增强指纹图像的目的。预处理的内容包括有：指纹图像归一化、指纹图像分割、方向图