【正文】 i,j)=0。 J3(:,313)=255。) K=imadd(I3,J3,39。) 上面兩幅指紋圖像配準(zhǔn)相加后的結(jié)果如圖 211 所示，得到的為較為清晰的指紋灰度圖像，在下一節(jié)中將對(duì)指紋配準(zhǔn)相加后的圖像再進(jìn)行二值化處理。即將 256 個(gè)亮度等級(jí)的灰度圖像通過適當(dāng)?shù)拈y值選取而獲得仍然可以反映圖像整體和局部特征的二值化圖像。例如輸人灰度圖像函數(shù)為 ),( yxf ，輸出二值圖像函數(shù)為 ),( yxG ，則 ??????T hr e s hol dyxfT hr e s hol dyxfyxG),(0) ,( 1) , ( 214 閾值 (threshold )是把目標(biāo)和背景區(qū)分開的標(biāo)尺，選取適當(dāng)?shù)拈撝稻褪羌纫M可能保存圖像信息，又要盡可能減少背景和噪聲的干擾，這是選擇閾值的原則。%二值化程度 BinaryImage=im2bw(I,level)。 指紋圖像骨架的細(xì)化 指紋圖像經(jīng)過平滑、銳化增強(qiáng)、二值化及噪聲濾除后，變成高質(zhì)量的黑白圖像。如果用一個(gè)形象的比喻來說明骨架的含義，那就是設(shè)想在 t=0 的時(shí)刻，講目標(biāo)的邊界各處同時(shí)點(diǎn)燃，火焰以勻速向目標(biāo)內(nèi)部蔓延，當(dāng)火焰的前沿相交時(shí)火焰熄滅，那么火焰熄滅點(diǎn)的集合就構(gòu)成了中軸，也就是圖像的骨架。 一個(gè)圖像的骨架由一些線和曲線（比較理想的是單像素寬度），骨架可以提供一個(gè)圖像目標(biāo)的尺寸和形狀信息，因而在數(shù)字圖像分析中具有重要的地位，圖像細(xì)化（骨架化）是進(jìn)行圖像識(shí)別、線條類圖像目標(biāo)分析的重要手段。) imwrite(BinaryFinger,39。 以下是二值化算法的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)： I=imread(39。 一個(gè)好的算法可以得到一個(gè)理想的滿足預(yù)期期望的二值圖像。而灰度圖像是 R、 G、 B三個(gè)分量相同的一種特殊的彩色圖像，一個(gè)像素點(diǎn)的變化范圍為 255種，所以在數(shù)字圖像處理中一般先將各種格式的圖像轉(zhuǎn)變成灰度圖像以使后續(xù)的圖像的計(jì)算量變得少一些。title(39。1 配準(zhǔn) 39。 I3=uint8(I2)。 [width,height]=size(M)。 圖 210 配準(zhǔn)后的指紋圖像 以下是對(duì)兩幅配準(zhǔn)后圖像進(jìn)行再相加的的 MATLAB 程序 : I1=imread(39。 out=registration(K1,K2,1)。)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。 K=filter2(h,J)。f:\39。imshow(K1)。)。) subplot(122)。title(39。)。 212 以上例子中，如果以上的角度Θ等于零，即代表圖像該處擁有縱向邊緣，左方較右方暗 由于 Sobel算子是濾波算子的形式，用于提取邊緣，可以利用快速 卷積 函數(shù)， 簡(jiǎn)單有效，因此應(yīng)用廣泛。 對(duì)于圖像函數(shù) f（ x,y），他在（ x,y）點(diǎn)的一階偏導(dǎo)數(shù)為 y???? fxf 和 ，它們分別是灰度在 x和 y 方向上的變化率。 根據(jù)圖像銳化的本質(zhì)，通常采用如下方法來實(shí)現(xiàn)： lo w p a s so r ig in a llo w p a s so r ig in a l ffaffa ?????? )1(g 23 h i g h p a s so r i g i n a l fafg ??? 24 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） 14 公式 22 是用減弱低頻的方式進(jìn)行圖像銳化，公 式 23 是通過加強(qiáng)圖像高頻的角度實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的銳化。前者為處理前的指紋圖像，后者為腐蝕后的指紋圖像。imshow(J)。原 始圖象 39。簡(jiǎn)而言之就是每當(dāng)在目標(biāo)圖像 X中找到一個(gè)與結(jié)構(gòu)元素 B相同的子圖像時(shí)，就把該子圖像中與 B的原點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的那個(gè)像素位置標(biāo)注為 1，圖像 A上標(biāo)注出的所有這樣的像素組成的集合，即為腐蝕運(yùn)算的結(jié)果。 腐蝕和膨脹運(yùn)算中存在對(duì)偶原理： X⊕ B，它是所有滿足以下條件的點(diǎn) X39。 集合論是數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)。因此中值濾波在圖像處理過程中經(jīng)常被用到。) subplot(122)。以下是中值濾波的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)： I=imread(39。中值濾波的輸出與輸入噪聲的概率密度分布有關(guān)，而領(lǐng)域平均法的輸出與輸入分布無關(guān)。 1).中值濾波的原理 中值濾波實(shí)際上就是用一個(gè)含有奇數(shù)個(gè)像素的滑動(dòng)窗口，將窗口 正中點(diǎn)的灰度值用窗口內(nèi)各點(diǎn)的中值代替。 在圖像處理中，在進(jìn)行如邊緣檢測(cè)這樣的進(jìn)一步處理之前，通常需要首先進(jìn)行一定程度的降噪。表 給出三種主要技術(shù)的比較。 3).超聲波指紋圖像采集技術(shù) 為了克服光學(xué)技術(shù)和硅技術(shù)設(shè)備不足，已經(jīng)出現(xiàn)一種新型超聲波指紋采集設(shè)備。半導(dǎo)體溫度感應(yīng)傳感器采用了自動(dòng)控制技術(shù)，其能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)所采集指紋圖像像素行以及指紋部分區(qū)域的敏感度，在不同環(huán)境下結(jié)合反饋到的信息便可產(chǎn)生高質(zhì)量的指紋圖像。此外臺(tái)板上的涂層和 CCD 陣列 會(huì)隨著時(shí)間的推移而損耗，精確度會(huì)有所降低。半導(dǎo)體電 容式指紋采集芯片。目前，主要使用光學(xué)掃描儀和固態(tài)陣列傳感器進(jìn)行指紋采集。 得到指紋細(xì)節(jié)后，要進(jìn)行特征匹配。 3）最后進(jìn)行細(xì)節(jié)匹配，在兩枚指紋的有效區(qū)域內(nèi)，根據(jù)細(xì)節(jié)點(diǎn)的特征和相互關(guān)系找出 細(xì)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，計(jì)算匹配分?jǐn)?shù)做出判決。指紋匹配通過對(duì)比局部的脊線特征和他們之間的關(guān)系來判斷兩個(gè)指紋是否來自同一個(gè)手指。人們通過觀察已知，指紋主要包含兩種類型的特征：①構(gòu)成指紋中心區(qū)模式的全局脊線和溝線特征；②局部細(xì)節(jié)特征。由于人的遺傳特性。原有的養(yǎng)老保險(xiǎn)制度，冒領(lǐng)保險(xiǎn)保費(fèi)收入是相當(dāng)嚴(yán)重的。所有這些角色都是根據(jù)您的生物識(shí)別的基礎(chǔ)上。自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)具有很強(qiáng)的理論價(jià)值，而且還具有較高的實(shí)用價(jià)值和 現(xiàn)實(shí)意義。作為人類的生物特征識(shí)別技術(shù)的一個(gè)分支，指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，使用非常廣泛，具有很大的規(guī)模。 Ratha 提出了一種新的特征提取算法。成立于 1996 年的中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所在中國(guó)科學(xué)院學(xué)報(bào) Fingerpass 生物特征識(shí)別上，研究組提出了很多理論研究成果。盡管如此這些方法 都不能滿足電子事務(wù)中對(duì)高安全運(yùn)行的需求。接著， William Hersche在《 Nature》上發(fā)表了他本人 20多年來關(guān)于指紋的的研究成果。指紋是最古老的身份證，早在 6000年前人類就會(huì)利用指紋來代替簽名。用于社會(huì)保障資金的收支及其管理如現(xiàn)金提取、電子貨幣傳輸、ATM 安全、信用卡驗(yàn)證等。本文介紹用 matlab 實(shí)現(xiàn)對(duì)指紋圖像的平滑處理、腐蝕處理、 sobel 算子銳化處理、圖像旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)后配準(zhǔn)相加、指紋圖像的二值化細(xì)化等。 論文題目： 數(shù)字圖像處理技術(shù)在指紋識(shí)別中的應(yīng)用研 究 目錄 摘要 .............................................................................................................................................. I Abstract.........................................................................................................................................II 第 1 章 緒論 ................................................................................................................................. 1 課題背景 ........................................................................................................................ 1 研究現(xiàn)狀 ......................................................................................................................... 1 目的和意義 ...................................................................................................................... 2 第 2 章 指紋圖像預(yù)處理 ................................................................................................................ 4 指紋的概述 ..................................................................................................................... 4 ....................................................................................................... 4 .............................................................................................................. 5 .............................................................................................................. 6 圖像平滑 ........................................................................................................................ 8 ....................................................................................................... 8 .......................................................................................................... 8 Matlab 仿真 ..........................................................................................10 圖像腐蝕 ....................................................................................................................... 11 ......................................................................................................... 11 .................................................................................................. 11 ......................................................................................................... 11 Matlab 仿真 ..........................................................................................12 圖像銳化 .......................................................................................................................13 .............................................................................................................13 .............................................................................................................14 算子 ......................................................................................................