三維指紋圖像的獲取和處理方法研究.pdf

1、陵壓料技大學申請工學碩士學位論文論文題目：三維指紋圖像的獲取和處理方法研究學科門類：工學一級學科：控制科學與工程培養(yǎng)單位：電氣與信息工程學院碩士生：導師：紀明明呂岑2014年5月三維指紋圖像的獲取和處理方法研究摘要指紋是當前應用最廣泛的生物識別技術之一，指紋識別技術在國內外研究了幾十年，技術已經比較成熟，但是，這些技術主要集中在接觸式指紋識別上。對于接觸式指紋識別，一般是通過用戶按壓或者滑動指紋，這樣的采集方法容易使得指紋表皮變形，導致

2、采集的指紋圖像質量和方向隨著用戶的按壓力度不同而不同；另外，指紋皮膚的干濕程度等環(huán)境的影響也會導致指紋的不連續(xù)性，因此相同的指紋在每次采集時會增加指紋匹配的復雜性，對系統(tǒng)性能起到了負面的影響。于是，非接觸式指紋識別被提出來。非接觸式的采集方法可以避免上述遇到的各種問題，因為手指不需要接觸傳感器，指紋表皮也不會發(fā)生變形，因此，非接觸式指紋在指紋識別上可以得到更好的效果。本文采用結構光三維測量法中的傅里葉變換輪廓術方法獲取三維指紋圖像，并利

3、用激光光源、CCD相機、光柵、顯微物鏡和計算機等搭建了三維指紋圖像的采集系統(tǒng)。利用顯微物鏡，將光柵自成像的條紋投影到手指表面，用相機獲取由于手指表面高度變化而產生的變形條紋圖像。計算機針對變形條紋圖像進行處理，提取相位信息，進而重構出三維指紋圖像。本文詳細介紹了運用傅里葉變換輪廓術獲取三維指紋圖像的方法，并對測量過程中的技術，如條紋圖像的預處理、相位展開等進行了研究。文中利用小波消噪法消除條紋圖像中高頻噪聲的影響，利用小波變換消除條紋頻

4、譜圖中的零頻分量，得到有用的基頻分量，對其逆傅里葉變換后得到相位主值圖。針對相位主值圖中相位是截斷的這一問題，對傳統(tǒng)的相位展開算法進行了分析與總結，并選擇了四鄰域抗噪展開算法，這種方法能夠檢測出相位主值圖中的噪聲點，使得相位展開過程只針對有效的數據點進行，有效降低了噪聲對相位展開的影響，提高了相位展開的精度，實驗結果表明傅里葉變換輪廓術方法能夠得到手指表面每個點的高度值。給出了一種橢球擬合的三維指紋圖像的處理方法，將三維指紋圖像擬合到橢