基于块方向图的指纹奇异点检测和纹型分类.pdf

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1、分类号密级编号碛士蚵究像儉夂题目基干块方向的指纹奇异点检测和紋型分类学院（所、中心）信息学院专业名称电子■与通信工程研究生姓名田乐学号导师姓名李丨每燕职称丨謝受年月论文独创性声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研究成果。除了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，不存在剽窃或抄袭行为。与作者一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（含电子版），也可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；学校有权公布论文的全部或部分内容，可以将

2、论文用于查阅或借阅服务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖：学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）研究生签名导师签名：日期：摘要自动指纹识别技术在不变性、准确性和防伪性上展现出来的优势使其成为了生物识别领域最成熟的技术。然而，大数据的指纹库拥有海量的指纹样本，逐一进行指纹比对造成的工作量是难以想象的，将指纹进行纹型分类后再到相应的类型中进行识别成了指纹识别系统减轻工作量、提高速度的最佳方法。现有的纹型分类方法严重依赖指纹图像的质量，而且受到釆集技术的限制，因此尽管纹型分

3、类技术己应用在诸多领域，但现有的分类算法还难以满足实际工作对分类精确性和效率的要求。本文旨在设计一种快速、准确的基于奇异点的纹型分类系统，为此，本文在指纹图像采集、图像预处理、方向图的计算、指纹中心点与三角点的检测、纹型分类算法等方面进行了较为深入的分析研究。经过实验和统计结果证明，本文的算法精确地检测到了奇异点，利用奇异点准确快速地实现了纹型分类。论文的主要创新点和成果有：在计算指纹方向图方面，为克服传统的点方向图抗噪性不佳，块方向图窗口边界连续性差的缺点，本文提出了一种改进的分组法求点方向图，并在求块方向图之前利用连续分布方向图过渡。基于连续分布方向图计

4、算块方向图更精确地反映了纹线特征，有效地解决了传统块方向图连续性差、临界区域误差大等问题。实验结果显示本文方法的方向图在临界区域过渡更加自然，图像整体更平滑，连续性更好，更能反映纹线的真实走向。在奇异点检测方面，在现有方法的基础提出了改进，通过两个限制条件减小了伪奇异点的干扰。本文根据奇异点区域的指纹在块方向图的方向特点提出了一种新的块方向图搜索法检测奇异点，首先在粗方向图中搜索方向锐变的区域，确定一个粗略的范围，再在细方向图中对这一范围进行进一步搜索，逐步缩小查找范围，精确定位。用该算法找到的中心点位置准确，且不容易得到伪奇异点。对三角点的检测本文采用改进

5、法和块方向图搜索法相结合的算法，该算法能够从指纹图像中较准确、可靠地检测出三角点。纹型分类方面，利用中心点和三角点的数目、相对位置和数量成功实现了纹型分类。和其他分类方法比较起来，基于奇异点的分类方法快速简单而有效。关键词：指纹；方向场；奇异点；纹型分类AbstractBecauseoftheadvantagessuchasstability,accuracyandsafety，，smoothness,wellcontinuityandgradualness,butalsotherealdirectionoffingerprint.ii.Intheresea

6、rchonfingerprintsingularpointsdetection,duetotheexistingPoincareindex'slimitoflosingtruesingularpointsandincludingfakesingularpoints,amodifiedalgorithmforPoincareindexisproposedwhichcontainstwoadditionalconditions.Tosomeextent,thismethodenhancestheantinoiseperformanceoftraditionalP

7、oincareindexanddecreasesfakesingularpoints.Accordingtothecharacteristicsofthefingerprintdirectioninsingularpointsarea，，目录第一章绪论课题的研究背景和意乂指纹识别需要纹型分类：现有纹型分类方法面临的问题纹型分类的研究现状指纹的特征纹型分类系统流程介绍本文的主要内容和论文组织本文主荽工作和创新点本文的组织结构第二章指纹图像预处理指纹釆集图像分割图像增强指纹图像二值化第三章基于图像灰度的指纹方向图计算指纹方向图概述点方向图梯度法切缝法分组法改进方

8、法连续分布方向图3.3块方向图小结第四章指纹奇异点检