【正文】 J2=double(J1)。 J1=imread(39。 由上述程序可知兩幅圖像的偏移量是 1， 現(xiàn)對(duì)兩幅圖像進(jìn)行配準(zhǔn) ， 所得到的指紋圖像如圖 210 所示 ， 然后將這兩幅圖像相加 ， 便可得到了較為清晰的指紋圖像。)。 K2=fft2(J2)。)。f:/39。旋轉(zhuǎn)銳化后增強(qiáng)處理 39。 Y=imrotate(K1, 90)。 figure,imshow(X)。)。%逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。 圖 29 圖像銳化增強(qiáng)對(duì)比 以下是 圖像逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90 度進(jìn)行銳化增強(qiáng)后再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)回來 MATLAB 實(shí)現(xiàn)： I=imread(39。) 由圖 可以看出，該指紋圖像水平方向的紋路有很大的缺陷，顯而易見該圖像的清晰度令人不滿意，為了獲得較清晰的指紋圖像，我們對(duì)上述圖像進(jìn)行修補(bǔ)，本文所使用的 方法是將銳化處理前的圖像用 rot90 函數(shù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。 subplot(122)。imshow(K)。sobel39。腐蝕處理 39。中值濾波 39。%結(jié)構(gòu)元素 se 3*3 單位矩陣 J1=imerode(J,SE)。imshow(J)。imshow(I)。f:\39。 本次對(duì)指紋圖像銳化就是用 Sobel算子進(jìn)行銳 化。 211 然后可用以下公式計(jì)算梯度方向。在技術(shù)上，它是一離散性 差分 算子，用來運(yùn)算圖像亮度函數(shù)的梯度之近似值。 空域銳化一般采用一階微分和二階微分進(jìn)行銳化，常用的微分算法是梯度運(yùn)算和拉普拉斯運(yùn)算。而圖像銳化可用微分來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵肼暣嬖谟诟哳l部分，如果圖像中存在噪聲，那么圖像銳化將一定程度上起到將噪聲放大的作用。 圖像平滑是通過消弱高頻成分突出低頻成分來達(dá)到濾除噪聲、模糊圖像的目的。) 程序運(yùn)行如圖 27所示。) subplot(122)。 figure, subplot(121)。title(39。title(39。)。設(shè) X 為對(duì)象（ Object）、 B 為結(jié)構(gòu)元素（ Structure Element），則目標(biāo)圖像 X被結(jié)構(gòu)元素 B 腐蝕可定義為： 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 ?Xb bXXBX ? ????? }( B )x{ y： 其中 }b{x XxX b ??? 丨 22 即 X 被 b 平移的結(jié)果，滿足 如果 B 的原點(diǎn)平移到點(diǎn)（ x,y），那么 B 將完全包含于 X 中 。 基本運(yùn)算： 開運(yùn)算（先腐蝕后膨脹的過程）：利用它可以消除小物體，在纖細(xì)點(diǎn)處分離物體，平滑較大物體邊界 ，但同時(shí)并不明顯改變?cè)瓉砦矬w的面積。 B對(duì) X膨脹所產(chǎn)生的二值圖像 D 是滿足以下條件的點(diǎn)（ x,y）的集合 :如果 B的原點(diǎn)平移到點(diǎn)（ x,y），那么它與 X 的交集非空。利用它可以消除小而且無意義的物體。 腐蝕（ Erosion）和膨脹（ Dilation）是形態(tài)學(xué)運(yùn)算中常見的兩種。而本次對(duì)指紋圖像的預(yù)處理中運(yùn)用到的正是二值形態(tài)學(xué)中的圖像腐蝕處理。通過 matlab 仿真我們可以看到中值濾波可以在保持圖像邊緣的前提下濾除圖像噪音，從而獲得較理想的處理效果，尤其在濾除疊加噪聲方面效果極好。中值濾波 39。原始圖象 39。 J=medfilt2(I,[5,5])。 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 Matlab 仿真 本文采用 5*5 方形窗口，并用 matlab 圖像處理工具箱提供的 medfilt2 函數(shù)實(shí)現(xiàn)噪聲圖像的中值濾波。 （ 2）對(duì)某些輸入不變性 對(duì)某些特定的輸入信號(hào)，中值濾波的輸出保持與輸入信號(hào)值相同。由于中值濾波是非線性的，因此對(duì)于隨機(jī)輸入信號(hào)數(shù)學(xué)分析比較復(fù)雜。如果 90 是一個(gè)噪聲的尖峰，則將被濾除；當(dāng)然如果它是一個(gè)信號(hào)，那么用此方法處理將會(huì)造成信號(hào)的損失。本文將采用中值濾波對(duì)原始圖像進(jìn)行預(yù)處理。觀察窗口中的數(shù)值進(jìn)行排序，位于觀察窗中間的中值作為輸出。但是中值濾波對(duì)一些細(xì)節(jié)較多，特點(diǎn)是點(diǎn)、線、尖頂較多的圖像則不宜采用中值濾波的方法。圖像平滑可以在空域進(jìn)行，也可以在頻域進(jìn)行，可以采用理想低通、巴特沃斯低通等各種形式的低通濾波器進(jìn)行低通濾波，來實(shí)現(xiàn)平滑。光學(xué)掃描指紋采集區(qū)一般是等于或大于一平方英寸，真實(shí)世界的應(yīng)用程序可以結(jié)合載體的指紋采集技術(shù)的實(shí)際來做選擇。超聲波技術(shù)來實(shí)現(xiàn)能夠獲得最準(zhǔn)確的精度，其對(duì)手指平面完整程度和潔凈程度的要求是比較低的，但采集時(shí)間將明 顯比上述兩類產(chǎn)品要來得長(zhǎng)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，防靜電芯片的性能和耐用性 有了很大的提高。 半導(dǎo)體指紋采集設(shè)備，可以得到一 個(gè)相當(dāng)精確的指紋圖像分辨率高達(dá) 600dpi，而且在指紋圖像采集過程中不需要像光學(xué)采集裝置那樣，需要一個(gè)較大面積的采集臺(tái)板采集指紋。 (3)半導(dǎo)體溫度感應(yīng)傳感器 在指紋采集過程中，因?yàn)榧购凸扰c傳感器的距離不同，因此溫度感應(yīng)傳感器感應(yīng)到的溫度就不相同，半導(dǎo)體溫度感應(yīng)傳感器就是根據(jù)這個(gè)原理來獲得指紋圖 像的。能夠結(jié)合到約 100,000個(gè)電容式傳感器在半導(dǎo)體金屬陣列上，其表面是絕緣的。甚至?xí)?dǎo)致兩個(gè)指印的重疊。 1).光學(xué)采集技術(shù) 光學(xué)采集設(shè)備有著許多優(yōu)勢(shì) :它經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間實(shí)際應(yīng)用的考驗(yàn)，能承受一定程度溫度變化，穩(wěn)定性很好，成本相對(duì)較低，并能提供分辨率為 500DPI 的圖像。 2．半導(dǎo)體電容式的。近年來，已經(jīng)有其他一些新的指紋采集設(shè)備，如超聲波指紋掃描儀，它是基于指紋的脊和谷的超聲波反射原理而設(shè)計(jì)的。隨著傳感器，光學(xué)儀器和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，各種準(zhǔn)確，快速，緊湊，便捷的采集設(shè)備已被廣泛使用。參考文獻(xiàn) [2] 手指 末端的表面積比較小，在日常生活中指紋常常會(huì)受到不同程度不同類型的磨損，所以想要取得優(yōu)質(zhì)的指紋特征圖像是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。事實(shí)上，指紋細(xì)節(jié)的出現(xiàn)往往遵循一定的規(guī)則，人們可以應(yīng)用這些啟發(fā)性的規(guī)則來糾正錯(cuò)誤的細(xì)節(jié)。 （ 2） 脊線提取：指紋灰度圖像中，在沿著垂直于局部方向場(chǎng)的方向，脊結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)有局部極值，以此特性，相應(yīng)的像素就可以標(biāo)定為脊線或者溝線，進(jìn)行二值化處理。 2）接著做模式校準(zhǔn)，通過定義參考點(diǎn)找出兩枚指紋的平移和旋轉(zhuǎn)關(guān)系。人們最常注意到的是兩種被稱為細(xì)節(jié)的局部脊線特征：①脊末梢；②脊分叉，如圖 23所示。 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 22 奇異點(diǎn)的分布與指紋類別的關(guān)系 雖然一定程度上，指紋類別信息以及其他的全局模式結(jié)構(gòu)如中心 點(diǎn)和三角區(qū)的數(shù)目、位置等都能夠揭示指紋的特性，但指紋的唯一性是由局部脊線特征以及他們之間的相互關(guān)系所決定的。奇異點(diǎn)有兩種：中心點(diǎn)和三角區(qū)，用來標(biāo)識(shí)指紋的宏特征。指紋分類方法必須具備旋轉(zhuǎn)平移不變性并對(duì)指紋變形等不敏感。各人的指紋除形狀不同之外，紋形的多少、長(zhǎng)短也不同 。指紋就是表皮上突起的紋線。 指紋識(shí)別承載了太多的社會(huì)意義，能從最根本的條件，良好的判斷力和定義一個(gè)人的真正的生物身份。指紋識(shí)別系統(tǒng)，通過各種公共管 理職能得到加強(qiáng)，效率得到了提高。這樣隨心所欲，防偽，容易導(dǎo)致管理漏洞。血液作用的家，你的丈夫，孩子，父親，叔叔，哥哥，你有一個(gè) 長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員，在參加本公司的年度游戲。依靠這種唯一性和穩(wěn)定性與他的指紋對(duì)應(yīng)一個(gè)人，就能通過他的指紋和預(yù)先存儲(chǔ)的指紋進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證他的真實(shí)身份，這就是指紋識(shí)別技術(shù)。將有助于加強(qiáng)和改善現(xiàn)有的指紋識(shí)別技術(shù)，使其應(yīng)用必將涉及到更廣泛的領(lǐng)域。這是因?yàn)椋环矫?，?duì)于在保護(hù)知 識(shí)產(chǎn)權(quán)財(cái)產(chǎn)權(quán)利和商業(yè)利益，在核心技術(shù)的指紋識(shí)別只有一個(gè)小數(shù)量的企業(yè)和技術(shù)機(jī)構(gòu)有 。自從誕生以來，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)，指紋識(shí)別技術(shù)在過去二，三十年取得了巨大的進(jìn)步。 提出了一種基于圖案細(xì)節(jié)特征提取算法。 Verma 也提出了類似的算法，他首先對(duì)指紋圖像圖像增強(qiáng)處理，然后使用自適應(yīng)閉值對(duì)增強(qiáng)的圖像處理，成功地分離的脊線。 在國(guó)外，美國(guó)密歇根州立大學(xué)，林紅等早已從事指紋識(shí)別的研究，他們從事指紋識(shí)別研究很的早些時(shí)候，就已經(jīng)提出有很多突破性的算法思路，為研究指紋識(shí)別提供了很強(qiáng)的理論依據(jù)，其對(duì)指紋識(shí)別所起到的促進(jìn)作用不容忽視。此外，吉林大學(xué)，北郵，重慶大學(xué)，上海交通大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)也從事這方面的研究。因此作為人體生理行為特征鑒別技術(shù)的分支，指紋鑒別技術(shù)越來越受到社會(huì)許多領(lǐng)域的歡迎。在此之前傳統(tǒng)的人體鑒別方法或是利用人們只有自己知道的東西，例如個(gè)人的密碼， id標(biāo)識(shí)等或是利用用戶自己擁有的物品，如身份證、鑰匙、解碼口令等。至此指紋識(shí)別應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期。推薦使用指紋鑒定法作為人類獨(dú)特判別的方式。唐代作家賈公秀在其作品中就著重提到了指紋是確認(rèn)個(gè)人身份的方法 。 在人體生物特征鑒別技術(shù)的迅速發(fā)展中，產(chǎn)生了指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其實(shí)人類應(yīng)用指紋的歷史開始于遠(yuǎn)古。 4．電子銀行賬戶管理。thinning 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 課題背景 指紋識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)快速發(fā)展生命力旺盛的新興技術(shù)，經(jīng)過若干年的發(fā)展，目前已被廣泛應(yīng)用在證據(jù)的提取和監(jiān)獄安全等方面，而且它在極其廣泛的日常生活領(lǐng)域也具有巨大的潛力，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： 1．社保服務(wù)管理。 image enhancement。 用 Matlab 實(shí)現(xiàn)這種方法，不僅能分步對(duì)指紋圖像預(yù)處理算法進(jìn)行仿真測(cè)試，又可以很直觀地看到圖像預(yù)處理算法的效果?；谥讣y識(shí)別技術(shù)的身份識(shí)別系統(tǒng)以其獨(dú)特的成本低廉性及技術(shù)優(yōu)越性正被廣泛被應(yīng)用在各個(gè)場(chǎng)合。而指紋作為一種人所固有的生理特征，擁有其唯一性和終生不變性的特點(diǎn)以及指紋識(shí)別技術(shù)的可行性與實(shí)用性，指紋識(shí)別已成為當(dāng)前最方便、最流行、最可靠的身份認(rèn)證技術(shù)之一。在指紋圖像預(yù)處理的過程中由于指紋圖像質(zhì)量問題 ,本文將根據(jù)指紋圖像的特征提出假設(shè)，再根據(jù)假設(shè)提出了增強(qiáng)指紋圖像的算法，這些算法簡(jiǎn)單且能有效地解決指紋圖像預(yù)處理問題。s a direct impact on the success or failure of the fingerprint identification. Will fingerprint identification system image preprocessing. Fingerprint image preprocessing process due to the fingerprint image quality problems, we will be according to the characteristics of the fingerprint image assumptions based on the assumption that the algorithm to enhance the fingerprint image, the algorithm is simple and can effectively solve the problem of the fingerprint image preprocessing. Using Matlab achieve this method, not only can substep fingerprint image preprocessing algorithm simulation test can be very intuitive to see the effect of image preprocessing algorithm. This article describes using matlab fingerprint image smoothing, corrosion treatment, the Sobel operator subsharpening, image rotation, rotation after adding the registration, fingerprint image binarization refinement. Keywords: image preprocessing。 binarization。 3．海關(guān)出入境管理。 6．其它可以取代鑰匙的場(chǎng)合。現(xiàn)在出土的那個(gè)時(shí)期的陶器上還留有陶具匠人的指紋痕跡。蘇格蘭醫(yī)生 Henry Fauld于 1880年 10月 28日首次在英國(guó)《 Nature》上發(fā)表論文，指出人的指紋各不相同，恒久不變。高爾頓爵士對(duì)指紋識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行研究并提出指紋特征的分類，把指紋分為，箕，斗，弧三類，每個(gè)指紋分支節(jié)點(diǎn)的起始點(diǎn)都不盡相同。 在這個(gè)電子互聯(lián)程度越來越高的信息化社會(huì)里，能夠?qū)θ梭w進(jìn)行精確的鑒別變得越來越重要。人體生理行為特征身份驗(yàn)證正是基于人體的生理上的特征（如視網(wǎng)膜）或行為習(xí)慣的特征（如簽名）來驗(yàn)證用戶身份的，由于這些都是人體所固有的特征，因此這些方法具有有效區(qū)分假冒者的能力。 中國(guó)自動(dòng)化研究所，清華大學(xué)，中國(guó)科學(xué)院，大連理工大學(xué)等科的國(guó)家研機(jī)構(gòu)，在目前指紋識(shí)別研究中處于領(lǐng)先地位。他們已經(jīng)開發(fā)出一種指紋安全的電子郵件系統(tǒng)，指紋交叉匹配數(shù)據(jù)庫。