【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 基于 Matlab的指紋圖像預(yù)處理方法研究 系 別 信息工程系 專業(yè)名稱 通信工程 班級(jí)學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用 的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編 入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 基于 MATLAB 的指紋圖像預(yù)處理方法研究 學(xué)生姓名： 丁超 班級(jí)： 0982042 指導(dǎo)老師： 李忠民 摘要： 隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的密碼、信物安全系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需求，因此基于生物特征的身 份驗(yàn)證系統(tǒng)得到了發(fā)展和應(yīng)用。生物特征的唯一性和永久性，更好的作為身份識(shí)別的依據(jù)。指紋在眾多的生物特征里有它的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為重要的研究領(lǐng)域，應(yīng)用前景也很開闊。 如金融安全、門禁系統(tǒng)、數(shù)字加密、電子商務(wù)等等 。要應(yīng)用好指紋識(shí)別，指紋圖像的預(yù)處理是前提，只有經(jīng)過預(yù)處理的指紋圖像才能更方便提取出特征點(diǎn)用于識(shí)別。因此預(yù)處理的好壞對(duì)識(shí)別系統(tǒng)有決定性的影響。 本文基于 MATLAB 的環(huán)境，對(duì)指紋圖像的預(yù)處理方法進(jìn)行研究對(duì)比。對(duì)原始圖像進(jìn)行平滑、銳化、二值化、細(xì)化等處理之后得到可以方便提取特征點(diǎn)的指紋圖像。平滑處 理的算法以線性濾波法、中值濾波法，維納自適應(yīng)濾波法為研究對(duì)象進(jìn)行算法比較研究。銳化處理對(duì) Sobel 算子法和拉普拉斯算子法進(jìn)行研究。二值化處理使用全局閾值法和局部閾值法進(jìn)行處理。細(xì)化處理采用較好的 OPTA 細(xì)化算法模板實(shí)現(xiàn)細(xì)化。通過對(duì)算法處理效果的比較與分析，確定出最好的算法方案，得到最理想的效果。 關(guān)鍵詞： 指紋圖像、預(yù)處理、算法、 MATLAB 指導(dǎo)老師簽名 ： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 Studies on fingerprint image preprocessing algorithm based on MATLAB Student name : Ding Chao Class: 0982042 Supervisor: Li Zhongmin Abstract :With the development of electronic information technology ,traditional Password and token security system has unable meet the demand of the society, so the authentication system based on biological characteristics has been developed and of the Uniqueness and permanent,biological features bee better as identity recognition. Fingerprint technology has its unique advantages in many biological characteristics. Fingerprint recognition technology has bee an important research field, the application prospect is very broad. Such as financial security, access control systems, digital encryption, electronic merce and so on. To make good use of fingerprint recognition， the fingerprint image preprocessing is the precondition, only after pretreatment of fingerprint image can be more convenient to extract feature points for identification .Therefore, the performance of pretreatment has a decisive effect on the recognition system. This thesis based on MATLAB environment, parative study on the fingerprint image preprocessing smoothing, sharpening, two values processing, thinning of the original image can be easily extracted fingerprint feature algorithms for linear filtering, median filtering, Wiener filtering method as an object of study for algorithm parison study Smoothing algorithms for linear filtering, median filtering, Wiener filtering method as an object of study for algorithm parison study on the Sobel operator method and the Laplasse operator method. The two value is treated using a global threshold and local threshold using template OPTA thinning algorithm for better implementation of refinement. Through the parison and analysis of the treatment effect of the algorithm, determine the best algorithm scheme, is the most ideal effect. Keywords： Fingerprint image， preprocessing ， algorithm， MATLAB Signature of Supervisor： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 目 錄 1 緒論 引言 ........................................................ 1 指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展概況 ...................................... 1 本課題研究目標(biāo) .............................................. 2 2 指紋圖像預(yù)處理概述與實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 指紋識(shí)別技術(shù)的研究?jī)?nèi)容 ....................................... 3 指紋圖像預(yù)處理 .............................................. 3 MATLAB 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的簡(jiǎn)介 ........................................ 3 3 實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)現(xiàn) 指紋圖像預(yù)處理算法的實(shí)驗(yàn)框圖 ................................ 5 指紋圖像平滑處理 ............................................. 5 常見的噪聲 ............................................. 5 圖像平滑技術(shù) ........................................... 6 平滑線性濾波法 ......................................... 6 中值濾波法 ............................................. 7 維納自適應(yīng)濾波法 ....................................... 7 三種算法的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)和比較 ............................ 8 指紋圖像銳化處理 ............................................ 9 圖像銳化的概念 ......................................... 9 梯度法 ................................................. 9 Sobel 算子法 .......................................... 10 拉普拉斯算子銳化處理法 ................................ 11 兩種算法銳化處理的比較 ................................ 12 指紋圖像二值化處理 ......................................... 13 圖像二值化原理及意義 .................................. 13 全局閾值法 ............................................ 14 局部閾值法 ............................................ 16 兩種二值化方法的代碼和結(jié)果 ............................ 18 算法結(jié)果分析比較 ...................................... 19 指紋圖像細(xì)化算法 ........................................... 19 細(xì)化的基本 概念 ........................................ 19 OPTA 細(xì)化算法模板 ..................................... 20 MATALAB 實(shí)現(xiàn)二值化的指紋圖像細(xì)化處理 .................. 22 算法總結(jié) .................................................... 25 4 總結(jié)與展望 總結(jié) ....................................................... 26 展望 ....................................................... 26 參考文獻(xiàn) ......................................................... 28 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 .............................................................. 29 附錄 .............................................................. 30 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 1 1 緒論