提取二值化指紋圖像中特征數(shù)據(jù)的算法研究-全文預(yù)覽
【正文】 和驗證真實(shí)細(xì)節(jié)點(diǎn)可靠性的方法；Bian等人[13]的方法不僅利用了細(xì)節(jié)點(diǎn)周圍細(xì)化紋線的統(tǒng)計和結(jié)構(gòu)特性，而且利用了二值圖像上對應(yīng)紋線的寬度信息。目前最常用的指紋特征屬于局部特征，它是由美國聯(lián)邦調(diào)查局 (FBI) 提出的利用端點(diǎn) (Ending) 與分叉點(diǎn) (Bifurcating) 兩種特征來鑒定指紋[4, 6]。(3) 分歧點(diǎn) (Ridge Divergence)：兩條平行的紋路在此分開。局部特征是指指紋上的節(jié)點(diǎn)的特征，這些具有某種特征的節(jié)點(diǎn)稱為特征點(diǎn)。三角點(diǎn)位于從核心點(diǎn)開始的第一個分叉點(diǎn)或者斷點(diǎn)、或者兩條紋路會聚處、孤立點(diǎn)、折轉(zhuǎn)處，或者指向這些奇異點(diǎn)。Secure Touch 的指紋識別算法使用了所取得的完整指紋而不僅僅是模式區(qū)進(jìn)行分析和識別。實(shí)驗結(jié)果表明本文采用的特征算法取得了較好的效果。具體來說指紋圖像中的一個黑色圖段表示一個沒有分支、粗細(xì)均勻的線條狀結(jié)構(gòu)的局部紋線段。本文參閱了大量指紋識別方面的文獻(xiàn)資料，針對指紋識別技術(shù)中的一個重要環(huán)節(jié)：特征提取進(jìn)行了深入研究，對以往的算法進(jìn)行了大量改進(jìn)和完善。因此，無論哪種類型的匹配，都是新輸入指紋的特征與原來存儲指紋的特征進(jìn)行比對的過程。指紋匹配一般分為兩類[7]：驗證(verification)和辨識(identification)。盡管已有很多指紋圖像增強(qiáng)算法，但是對于質(zhì)量較差的指紋圖像很難完全彌補(bǔ)其中的缺陷。指紋紋路并不是連續(xù)、平滑的，它經(jīng)常出現(xiàn)中斷或分叉，這些斷點(diǎn)和分叉點(diǎn)就是指紋的局部特征，稱為“細(xì)節(jié)點(diǎn)”或“特征點(diǎn)”。預(yù)處理一般包括圖像增強(qiáng)、圖像的二值化、濾波等步驟[4]。而基于計算機(jī)的自動指紋識別技術(shù)主要涉及三個步驟：圖像預(yù)處理、特征提取、特征匹配。利用毛細(xì)孔來做識別，最主要的困難是必須以雷射光來掃描毛細(xì)孔的位置，設(shè)備不易取得，然而毛細(xì)孔的位置是永遠(yuǎn)固定不變的，而且毛細(xì)孔的位置不容易受外力而破壞，判斷成功率較高。指紋識別技術(shù)簡稱FIS(Fingerprint Identification Technology)。在醫(yī)院里，指紋識別技術(shù)可以驗證病人身份，例如輸血管理。近年來，自動發(fā)送信息的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，帶給人們的方便與利益，正在快速增長之中，但也因此產(chǎn)生了很多的問題，尤其在信息安全方面。在更加嚴(yán)格的場合，還可以進(jìn)一步同后端主機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫上的指紋作比較。可以想象如果計算機(jī)上的所有系統(tǒng)和應(yīng)用程序都可以使用指紋驗證的話，人們使用計算機(jī)就會非常方便和安全，用戶不再討厭必要的安全性檢查，而開發(fā)商的售后服務(wù)工作也會減輕許多。美國聯(lián)邦調(diào)查局巴黎警部首先開發(fā)了自動指紋鑒別系統(tǒng) (AFIS) 大大提高了法律相關(guān)部門的效率。十九世紀(jì)末，并在1888年提出利用細(xì)節(jié)特征點(diǎn)進(jìn)行單個指紋分類的方法。1788年，Mayer對指紋的構(gòu)造原理和指紋脊線犁溝分布特點(diǎn)做出了詳細(xì)的描述，給出了解剖學(xué)形式的詳細(xì)報告。一千多年前就有簽字畫押記載，無論是在法庭證詞上，還是在民間契約上，利用指紋作為個人標(biāo)識得到法律上的認(rèn)可。其中，指紋識別是利用手指紋線所構(gòu)成的圖像的唯一性和排他性進(jìn)行身份鑒定。常見的生物特征包括：指紋、掌紋、虹膜、臉像、聲音、筆跡等。但是，隨著科學(xué)技術(shù)和人類社會的發(fā)展，現(xiàn)代社會對于人類自身身份識別的準(zhǔn)確性、安全性與實(shí)用性提出了更高要求。目錄1 引言 1 1 3 4 4 5 52 特征提取算法介紹 7 7 7 7 83 圖段的提取 10 10 10 10 10 11 11 11 12 12 124 特征提取 13 13 13 13 14 14 14 155 實(shí)驗與結(jié)果 16 16 16 16 18 186 總結(jié) 201 引言人類一直在研究有效的身份鑒別方法。這些傳統(tǒng)的身份鑒別方法具有簡便，易于實(shí)現(xiàn)且經(jīng)濟(jì)成本很少的優(yōu)點(diǎn)。生物特征包括生理特征和行為特征，人的生理特征與生俱來，多為先天性的；行為特征則是習(xí)慣使然，多為后天形成。目前的生物識別技術(shù)主要包括指紋、手形、面孔、虹膜、視網(wǎng)膜、聲音、簽名等的認(rèn)證。指紋在全球范圍被承認(rèn)中國使用最早，6000年以前就有使用。1684年，文中詳細(xì)分析了指紋的犁溝、脊線、汗腺孔的結(jié)構(gòu)，這篇文章被認(rèn)為是有關(guān)指紋技術(shù)的第一篇科學(xué)文獻(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)建立了現(xiàn)代指紋身份驗證技術(shù)的基礎(chǔ)。六十年代，隨著計算機(jī)的出現(xiàn)，人們開始了對自動指紋鑒別技術(shù)的研究。通過使用指紋驗證來取代各個計算機(jī)應(yīng)用程序的密碼就是最為典型的實(shí)例。該技術(shù)把卡的主人的指紋 (加密后) 存儲在IC卡上，并在IC卡的讀卡機(jī)上加裝指紋識別系統(tǒng)，當(dāng)讀卡機(jī)閱讀卡上的信息時，一并讀入持卡者的指紋，通過比對卡上的指紋與持卡者的指紋，就可以確認(rèn)持卡者是否是卡的真正主人，從而進(jìn)行下一步的交易。持卡人可以取消密碼 (避免老人和孩子記憶密碼的困難) 或者仍舊保留密碼，在操作上按指紋與密碼的時間差不多。SFNB (Security First Network Bank安全第一網(wǎng)絡(luò)銀行) 就是通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行資金劃算的，他們目前正在實(shí)施以指紋識別技術(shù)為基礎(chǔ)的保障安
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