基于方向圖分布的指紋分類算法研究.pdf

1、指紋識別領(lǐng)域雖然已有許多研究成果，但隨著社會對指紋識別的迫切需求和指紋識別技術(shù)在實際應(yīng)用和測試中表現(xiàn)出來的許多不足，近年來，許多研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)一步深入研究指紋識別領(lǐng)域的各種關(guān)鍵技術(shù)，以提高指紋識別的性能并解決實際應(yīng)用中的問題，從而加速了指紋識別技術(shù)應(yīng)用的普及。在這種情況下，本文對指紋識別系統(tǒng)中的分類算法進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上對兩類常用算法進(jìn)行了實驗分析。 指紋分類就是研究如何以穩(wěn)定而可靠的方式將指紋劃為某一類別。它給指紋數(shù)據(jù)庫

2、提供了一種索引機(jī)制，加速指紋的搜索匹配時間。指紋匹配多根據(jù)指紋的局部特征（如細(xì)節(jié)點(diǎn)）來判別，而指紋分類則根據(jù)指紋的全局特征（如全局脊線結(jié)構(gòu)、奇異點(diǎn)）來判別。由于各指紋模式具有較小的類間差距和較大的類內(nèi)差距，且指紋圖像通常含有噪聲，因此指紋分類一直是模式識別領(lǐng)域的難點(diǎn)問題。 指紋圖像是由指尖表面的脊和谷組成的紋路，具有較強(qiáng)的方向性，由于指紋方向圖抽象了指紋脊線與谷線交錯平行分布的特點(diǎn)，反映了指紋圖像紋理結(jié)構(gòu)的本質(zhì)，目前方向圖被廣范

3、應(yīng)用于指紋圖像分析中。 本文首先分析了指紋方向圖的特點(diǎn)、求取方法，并采用掩膜法獲得了平滑準(zhǔn)確的方向圖。然后結(jié)合指紋的方向特性，分析、研究了兩種指紋分類算法：基于方向圖分割的指紋分類算法和基于奇異點(diǎn)檢測的指紋分類算法，并通過實驗驗證了算法的可行性。最后，分析比較了這兩種分類算法的優(yōu)缺點(diǎn)，同時展望了指紋分類算法未來的發(fā)展方向。 在基于方向圖分割的分類算法中，針對目前中心點(diǎn)定位方法對發(fā)生旋轉(zhuǎn)的指紋圖像處理不佳的缺陷，結(jié)合方向特

4、性和結(jié)構(gòu)特性，對指紋方向圖進(jìn)行區(qū)域分割，根據(jù)各類型的指紋方向圖分布的統(tǒng)計特性對指紋進(jìn)行初步分類。為了提高算法的精確度加入了指紋圖像的中心點(diǎn)信息，使得算法的魯棒性，穩(wěn)定性更好。 在基于奇異點(diǎn)檢測的分類算法中，深入研究分析了當(dāng)前一般的基于奇異點(diǎn)檢測的指紋分類算法，提出了改進(jìn)后的算法。解決了此種分類算法中存在的兩個難點(diǎn)：一是奇異點(diǎn)的定位精度和可靠性問題。二是：奇異點(diǎn)丟失，指紋無法歸類問題。 上述各算法，本文均進(jìn)行了模擬實驗。結(jié)