指紋圖像壓縮算法及其應(yīng)用的研究.pdf

1、在目前眾多的生物特征識(shí)別技術(shù)中,相對(duì)成熟且應(yīng)用最廣泛的是自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)。通常一個(gè)典型的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)主要包括指紋圖像的采集、預(yù)處理、特征提取、匹配等實(shí)現(xiàn)過(guò)程。系統(tǒng)一般處理的是由傳感器采集到的原始指紋圖像,因此伴隨著采集的指紋圖像樣本的不斷增加,這些大量的指紋圖像數(shù)據(jù)給系統(tǒng)的存儲(chǔ)介質(zhì)和通信帶寬造成了巨大的負(fù)擔(dān)。尤其是對(duì)于那些大型應(yīng)用來(lái)說(shuō)問(wèn)題會(huì)更加突出,比如公安系統(tǒng)的罪犯指紋數(shù)據(jù)庫(kù),交通系統(tǒng)的駕駛員指紋數(shù)據(jù)庫(kù)等這些大型指紋數(shù)據(jù)庫(kù)的采集存

2、儲(chǔ)工作。顯然,為了有效地解決這個(gè)問(wèn)題,就需要對(duì)指紋圖像進(jìn)行壓縮編碼。本文在分析了一些經(jīng)典的基于小波變換的靜態(tài)圖像壓縮算法基礎(chǔ)上,對(duì)指紋圖像壓縮算法以及它在指紋圖像頻譜識(shí)別中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。本文主要進(jìn)行了以下工作:
　　 (1)分析了幾種經(jīng)典的基于小波變換的靜態(tài)圖像壓縮編碼方法,并介紹了最新的國(guó)際圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000的組成部分及核心技術(shù)。
　　 (2)基于FBI的WSQ算法,提出了一種改進(jìn)的指紋圖像壓縮算法IWS

3、Q。
　　 該改進(jìn)算法IWSQ的要點(diǎn)如下:1)用更為簡(jiǎn)單的提升格式實(shí)現(xiàn)了指紋圖像信源的小波分解:2)對(duì)小波系數(shù)進(jìn)行基于子帶能量的自適應(yīng)標(biāo)量量化過(guò)程;3)結(jié)合具體的量化方案和小波系數(shù)特點(diǎn)進(jìn)行編碼模塊的劃分,并對(duì)每一個(gè)編碼模塊選擇合適的編碼方式進(jìn)行組合編碼;4)針對(duì)部分高頻子帶模塊輸出的Huffman碼流的特點(diǎn),使用了一種高效的自適應(yīng)游程編碼進(jìn)行二次編碼,并通過(guò)仿真結(jié)果確定編碼的具體參數(shù),來(lái)最大限度的提高圖像壓縮率。
　　

4、改進(jìn)編碼算法IWSQ的實(shí)現(xiàn)是由C++語(yǔ)言在VS2005平臺(tái)下完成。將設(shè)計(jì)的IWSQ算法與WSQ算法,EZW算法在MatlabR2001a平臺(tái)下進(jìn)行性能比較。結(jié)果表明,在相同的比特率條件下IWSQ算法相比于WSQ算法PSNR提高了2～4dB;并通過(guò)對(duì)重構(gòu)圖像的細(xì)節(jié)點(diǎn)提取過(guò)程,驗(yàn)證了該算法相比于EZW算法,能更有效地保護(hù)指紋圖像的細(xì)節(jié)點(diǎn)。
　　 (3)分析了用于指紋圖像頻譜識(shí)別的POC算法和BLPOC算法。在BLPOC算法的基礎(chǔ)上,