生物图像特征提取算法研究(论文)

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1、生物图像特征提取算法研究摘　　　　要生物识别技术就是指通过计算机，利用生物所固有的特征或行为来进行身份鉴定。如今，生物识别技术已经在国家安全部门、金融领域和普通百姓家庭得到了广泛应用。生物特征提取算法是生物特征识别的核心之一。本文对部分生物特征（如人脸、虹膜、掌纹、视网膜和指纹等）提取算法进行研究。首先对人脸、虹膜、掌纹和视网膜的特征提取算法进行简单分析，然后对最常用的生物特征（指纹）图像的增强算法进行详细研究，再通过指纹图像提取算法中的基于结构的特征提取和基于细节点的特征提取这两种算法作较深入的比较和分析。最后对生物特征

2、识别技术的发展方向做了总结。关键词：生物识别　图像增强　特征提取目　　　　录1　绪论11.1　论文研究的背景和现状11.2　生物识别的国内外研究现状22　生物图像特征提取算法简介32.1　引言32.2　虹膜特征提取32.2.1　传统虹膜特征提取方法32.2.2　基于独立分量分析的虹膜特征提取方法42.2.3　基于结构特征的虹膜特征提取方法42.2.4　其他方法42.3　人脸特征提取42.3.1　基于局部特征的提取方法42.3.2　基于整体特征的提取方法52.4　掌纹特征提取52.4.1　基于结构的特征提取62.4.2　基于

3、空域-频域变换的特征提取62.4.3　基于统计的特征提取62.4.4　基于子空间的特征提取62.5　视网膜特征提取72.6　小结83　指纹图像增强算法研究83.1　引言83.2　基于傅里叶变换的指纹增强算法83.3　基于Gabor滤波的指纹增强算法103.4　基于空域、频域和方向滤波相结合的指纹增强算法113.4　小结124　指纹图像特征提取算法研究124.1　引言124.2　概述124.3　基于结构的指纹特征提取算法134.3.1　概述134.3.2　中心点的确定154.3.3　确定特征提取区及归一化154.3.4　特征

4、提取及编码164.4　基于细节点的指纹特征提取算法184.4.1　点方向图的获取184.4.2　方向图后处理194.4.3　二值化204.4.4　细化204.4.5　特征点提取及后处理204.5小结225总结22参　考　文　献24英文摘要26致　　　　谢27XX毕业论文(设计)成绩评定表281　绪论伴随着信息时代的来临，人们在日常生活中愈来愈多地面临身份鉴别的问题。目前熟悉的身份鉴别方法一般是使用某种标记物如：钥匙、徽章、印鉴、身份证或辅之以密码、口令的各种证件及卡片等，但这些方法在现代社会中所暴露出的诸如磨损、被盗、仿冒

5、、复制、遗忘、破解等问题以及这些方法存在的资源共享性给个人及社会信息管理安全带来巨大的隐患，不能适应技术进步和社会发展的需要。生物识别技术作为新兴的身份鉴别方法，能够克服传统方法的弊端，更安全、可靠、准确、方便，随着计算机及网络技术的迅速发展，在电子商务、政务、金融、司法及社会事务管理等领域有广泛的应用前景，日益引起人们的关注并成为研究热点[1]。1.1　论文研究的背景和现状作为21世纪最具发展潜力的十大高科技之一，生物识别技术在我们的生活中正发挥着越来越重要的作用。从公安、交通、金融、工商、旅游等部门对大型生物识别系统的

6、采用，到考勤机、门禁、保险柜、电脑等设备对小型生物识别系统的利用，生物识别技术已与我们的生活密不可分。随着网络的发展,网上购物、银行转账等电子商务应用越来越广泛,传统的安全保护方式只能提供有限的保障,而且它们经常会被非法盗用或滥用,这造成网络交易中的身份确认、数据交换极大的不便。美国信息技术协会信息安全副主席GregoryGarcia警告说:随着越来越多的人倾向于网上购物、网上银行和其他网上交易,势必会引来更多的网络犯罪者涌入互联网。2003年2月,美国奥马哈(Omaha)的一家服务器被黑客攻击,约有800万张VISA、M

7、asterCard和AmericanExpress的信用卡账号被盗取。而由于人的生物特征具有人体所固有的不可复制的惟一性,因此这一生物特征密钥无法复制、也不会失窃或遗忘。生物识别研究领域目前包括了指纹、手形、眼虹膜、声音、脸相、DNA等与生俱来的终身难以改变的生理特征以及笔迹、步态等后天形成的行为特征[2]。近年来，生物识别技术已经逐渐从法律、公安刑侦领域的应用，推广到民用市场，离人们的生活越来越近。一些办公场所或政府机关开始采用生物自动识别技术进行门禁管理和考勤；德国的一些超市已经推出了一款新型的指纹付账系统，事先将个人

8、银行信息，大拇指、食指的指纹进行关联注册，指纹就能在结账时发挥信用卡的作用；在国际通关中，虹膜识别已是身份验证的主要手段。在我国，虹膜识别技术已被用在了矿井人员安全监测等方面。从全球来看，生物识别技术在出入境、机场安检、电子护照以及智能身份证等方面正得到广泛应用。生物识别技术之所以能开始大规模进入人们日