指紋識別預(yù)處理算法研究及指紋特征在數(shù)字簽名中的應(yīng)用.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)的日益普及化和社會信息化步伐的加快，人們對信息安全的要求越來越高?；谛盼锘蚩诹罘绞降膫鹘y(tǒng)信息安全系統(tǒng)顯得越來越脆弱，為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，人們把目光轉(zhuǎn)向了生物識別技術(shù)，希望能借助人體的生理特征或行為動作來提高身份識別的精度。由于生物識別技術(shù)具有不可復(fù)制、不可移植和不可仿造的特點，使得生物識別技術(shù)在信息安全領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。在各種生物識別技術(shù)中，指紋識別技術(shù)是目前最成熟最有前景的生物識別技術(shù)。盡管指紋識別的理論研究與應(yīng)用開發(fā)取得

2、了重大進展，但是指紋識別的應(yīng)用在目前并沒有獲得普及，這是因為指紋識別算法在識別準確性和識別速度方面還遠遠不能滿足很多實際應(yīng)用的要求。進一步提高指紋識別的性能無論在理論上還是在應(yīng)用上都具有十分重要的意義。
　　 指紋識別一般包括以下幾個步驟：預(yù)處理、特征提取、特征匹配。本文在收集和分析近年來國內(nèi)外有關(guān)指紋識別算法研究成果的基礎(chǔ)上，對指紋識別預(yù)處理算法中的若干算法進行了研究，提出了一些優(yōu)化方法，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了基于指紋特征身份的簽

3、名方案。在本文中，我們主要研究了以下幾個方面：
　　 （1）研究了指紋圖像分割算法,在分析了指紋圖像分割算法的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)之上，針對基于灰度方差的指紋圖像分割算法的缺點，提出了一種改進的指紋圖像分割算法。實驗結(jié)果表明，相比于原來的基于灰度方差的指紋圖像分割算法，我們改進的算法的分割效果更好，且具有較強的魯棒性。
　　 （2）研究了指紋方向場平滑算法。 在方向一致性的基礎(chǔ)之上，對傳統(tǒng)基于低通濾波的方向場平滑算法進行了改進，

4、提出了一種可變窗的自適應(yīng)方向場平滑算法。該算法利用方向一致性對方向場進行加權(quán)平均。試驗表明，該算法能夠很好地去除方向噪聲，真實地描述指紋脊線的拓撲結(jié)構(gòu)，有利于后續(xù)步驟的展開。
　　 （3）提出了一種指紋圖像增強算法。該算法通過對二維Gabor函數(shù)的逐級分解，將Gabor函數(shù)分解成高斯函數(shù)與三角函數(shù)的組合，再通過遞歸的方法實現(xiàn)高斯濾波，從而達到了快速指紋圖像增強的目的。實驗結(jié)果表明，該算法不僅增強效果與Gabor增強相當，且在算法