指紋識別預(yù)處理和匹配算法的研究.pdf

1、近年來，生物識別技術(shù)在人們生活中的許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，如安全門禁系統(tǒng)中使用的虹膜技術(shù)、公司中使用的指紋打卡機(jī)以及數(shù)字簽名等。指紋自動化識別系統(tǒng)，作為生物識別技術(shù)的重要分支，以其穩(wěn)定性、可靠性、成熟性和廉價性等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。
　　經(jīng)過大量學(xué)者和研究人員近四十年的研究，指紋識別系統(tǒng)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但是仍然存在瓶頸，如由于算法性能不夠好而導(dǎo)致硬件實(shí)現(xiàn)的實(shí)時性能不高；由于對低質(zhì)量指紋圖像的識別準(zhǔn)確度不高，導(dǎo)致不

2、能有效的提取出細(xì)節(jié)點(diǎn)信息。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，通過對預(yù)處理算法的改進(jìn)和匹配算法的優(yōu)化，有效地提高了指紋自動識別系統(tǒng)的性能。主要研究內(nèi)容如下：
　　一、對指紋的分割算法進(jìn)行了研究，首先提出了最基本的基于統(tǒng)計(jì)特征信息的指紋分割算法，它是通過計(jì)算指紋圖像的灰度方差、均值和梯度來進(jìn)行圖像分割。其次介紹了基于形態(tài)學(xué)的指紋分割方法，它通過開操作和閉操作可以有效的去除圖像中的噪聲、紋線斷裂等偽特征信息。
　　二、分析了傳統(tǒng)的指紋增強(qiáng)算

3、法——基于Gabor濾波器的圖像增強(qiáng)算法，由于此算法主要對方向場進(jìn)行濾波增強(qiáng)，算法比較耗時，容易產(chǎn)生虛假的紋線和空洞。因此，我們在仿生學(xué)的基礎(chǔ)上提出了蟻群增強(qiáng)算法，通過螞蟻尋找食物源的模擬進(jìn)化算法，可以有效的提高指紋圖像的質(zhì)量。
　　三、為了提取出有效的特征信息，通過對現(xiàn)有細(xì)化算法的研究，在改進(jìn)OPTA細(xì)化算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合快速細(xì)化算法提出了合成細(xì)化算法。
　　四、提出了基于相似三角形原理的指紋匹配算法，即通過比較采集到的指