【正文】 )*****************************************************************。endendendendendfigure,imshow(u)%title(39。去除毛刺39。endelse u(x,y)=u(x,y)。*****************************************************************************去空洞和毛刺u=Icc。二值化39。 end end figure,imshow(double(Icc))。 else Icc(i,j)=1。 end endend for i=1:m for j =1:n Icc(i,j)=Icc(i,j)*Im(i,j)。 end if sumf b Im(x,y)=128。 if (summax+summin+ 4*I(x,y)) (3*summ/8) sumf = summin。 summ=sum(sumi)。 summax=max(sumi)。 sum8=I(x2,y4)+I(x1,y2)+I(x+1,y+2)+I(x+2,y+4)。 sum6=I(x4,y2)+I(x2,y1)+I(x+2,y+1)+I(x+4,y+2)。 sum4=I(x2,y+1)+I(x4,y+2)+I(x+2,y1)+I(x+4,y2)。 sum2=I(x2,y+4)+I(x1,y+2)+I(x+1,y2)+I(x+2,y4)。 for y=5:n5。Im=zeros(m,n)。In(a,b)=Im(a1,b1)*temp(1,1)+Im(a1,b)*temp(1,2)+Im(a1,b+1)*temp(1,3)+Im(a,b1)*temp(2,1)+Im(a,b)*temp(2,2)+Im(a,b+1)*temp(2,3)+Im(a+1,b1)*temp(3,1)+Im(a+1,b)*temp(3,2)+Im(a+1,b+1)*temp(3,3)。for a=2:m1。%模板系數(shù) 均值濾波 Im=double(I)。1 1 1。)。title(39。 Icc(i+(x1)*M,j+(y1)*M)=0。 end end endend Icc = ones(m,n)。 var1(x,y) V2 e(x,y)=1。 end if aveg1(x,y) G1100 amp。amp。 e=zeros(H,L)。 end endendG2=gtotle1/gtemp1。 end if 0var1(x,y)V1 vtemp1=vtemp1+1。for x=1:H for y=1:L if G1aveg1(x,y) gtemp1=gtemp11。vtotle1=0。 gtemp1=0。 end endendG1=gtotle/gtemp。 end if Vmean1var1(x,y) vtemp=vtemp+1。for x=1:H for y=1:L if Gmean1aveg1(x,y) gtemp=gtemp+1。vtotle=0。%所有塊的方差gtemp=0。 endendGmean1=Gmean/(H*L)。for x=1:H for y=1:L Gmean=Gmean+aveg1(x,y)。 endendGmean=0。 var=(I(i+(x1)*M,j+(y1)*M)aveg1(x,y)).^2+var。% 計(jì)算每一塊的方差值 for i=1:M。 aveg=I(i+(x1)*M,j+(y1)*M)+aveg。 for i=1:M。 aveg=0。% 計(jì)算每一塊的平均值for x=1:H。aveg1=zeros(H,L)。 %3*3H = m/M。 end endendfigure, imshow(uint8(I)) 。for x=1:m for y=1:n if I(x,y)=M1 I(x,y)=150+sqrt(2000*(I(x,y)M1)/var1)。for x=1:m for y=1:n var=var+(I(x,y)M1).^2。for x=1:m for y=1:n M=M+I(x,y)。var=0。所有的經(jīng)歷，無(wú)論是快樂(lè)的還是悲傷的，所有的日子，無(wú)論是輕松的抑或是沉重的，都將成為我此生重要的財(cái)富，將作為一份最珍貴的回憶永遠(yuǎn)留在我的心中。對(duì)他們，不需要說(shuō)太多的感謝，我想我不懈的努力是對(duì)他們最好的回報(bào)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究過(guò)程中，寢室的所有同學(xué)，他們給我提供了良好的學(xué)習(xí)、工作和生活環(huán)境，謝謝他們。傲光，2002，13(2)：1841877 劉家鋒，唐降龍，2002,34(1)：1321368 簡(jiǎn)兵，2001 9 羅希平，20025，13（5）： 946956.10 ：北京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，20045. 致 謝 時(shí)光飛逝如電，隨著畢業(yè)論文的完成，大學(xué)生涯也已接近尾聲。圖像預(yù)處理包括圖像規(guī)格化、圖像分割、圖像二值化、圖像增強(qiáng)、圖像細(xì)化；特征點(diǎn)提取包括找出所有的端點(diǎn)和交叉點(diǎn)、紋線光滑處理、去除圖像邊緣的端點(diǎn)；在一幅細(xì)化的指紋圖上，如果一個(gè)端點(diǎn)的周?chē)霃綖閞個(gè)像素的圓內(nèi)沒(méi)有任何端點(diǎn)或交叉點(diǎn)，那么隨著r的逐漸變大，這樣的點(diǎn)會(huì)越來(lái)越少，也就越來(lái)越獨(dú)特，通過(guò)這樣可以找出特征點(diǎn)；特征點(diǎn)匹配包括紋線長(zhǎng)度匹配、三角形邊長(zhǎng)匹配、點(diǎn)類(lèi)型匹配。本章詳細(xì)介紹了指紋識(shí)別的步驟及用MATLAB實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別的具體算法。MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）之意，MATLAB語(yǔ)言是一種優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，具有數(shù)學(xué)運(yùn)算能力是它的突出優(yōu)點(diǎn)之一。最終程序見(jiàn)附錄4（里面調(diào)用到前面一些函數(shù)）。若兩幅圖中端點(diǎn)占的比例近似相同，則兩幅圖像相匹配。在最終程序中定義了一個(gè)數(shù)ff=(sum(abs((dd1./dd2)1)))，所以ff值越接近于0，這兩幅圖像的匹配度越高。 三角形邊長(zhǎng)匹配找到一個(gè)特征點(diǎn)后，可以找出距離其最近的2個(gè)端點(diǎn)或交叉點(diǎn)，與原特征點(diǎn)構(gòu)成三角形，若兩幅圖像的三角形邊長(zhǎng)比例相等（本實(shí)驗(yàn)中都為1），則說(shuō)明這兩幅圖像匹配。最后會(huì)得到一個(gè)裝有長(zhǎng)度信息的數(shù)組。由distance函數(shù)得到。 首先是紋線長(zhǎng)度匹配。下面就是匹配的問(wèn)題了。程序見(jiàn)附錄3。 last1函數(shù)綜合以上兩個(gè)找特征點(diǎn)的函數(shù)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)新的last1函數(shù)。 walk函數(shù)在此，我們還定義了一個(gè)walk函數(shù)，用于進(jìn)一步找出特征點(diǎn)，它的作用是判斷離某一端點(diǎn)num距離是否有另一端點(diǎn)。于是我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)函數(shù)single_point來(lái)找出這樣的點(diǎn)。下面就要找出一些獨(dú)特的端點(diǎn)來(lái)作為特征點(diǎn)。程序見(jiàn)附錄2。 去除圖像邊緣的端點(diǎn)可以看出，在指紋圖像的邊緣，由于采集儀器的關(guān)系，不可避免的多出很多端點(diǎn)，一方面增加了后續(xù)工作量，另一方面還可能產(chǎn)生錯(cuò)誤，所以有必要將這些邊緣的端點(diǎn)去除。 紋線光滑處理在指紋圖像預(yù)處理中，已經(jīng)對(duì)指紋圖像進(jìn)行過(guò)去除毛刺和空洞的處理。運(yùn)行完程序后，將所有的端點(diǎn)和交叉點(diǎn)全部找出。將一個(gè)點(diǎn)的8個(gè)鄰域依次兩兩相減并取絕對(duì)值，并將所有結(jié)果相加，從細(xì)化圖像的特征來(lái)說(shuō)，和為2時(shí)為端點(diǎn)，和為6時(shí)為交叉點(diǎn)。 特征點(diǎn)提取 找出所有的端點(diǎn)和交叉點(diǎn)因?yàn)樘卣鼽c(diǎn)必然是從端點(diǎn)和交叉點(diǎn)里找出，所以在得到細(xì)化的圖像后，我們首先要找出所有的端點(diǎn)和交叉點(diǎn)。 圖像細(xì)化二值化后的紋線仍然具有一定的寬度，因?yàn)橹讣y識(shí)別只與紋線的走向有關(guān)，所以需要對(duì)二值圖像進(jìn)行細(xì)化，以減少冗余信息，突出紋線的有效特征，便于后續(xù)的特征提取。所以我們必須對(duì)指紋圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，例如分離粘連的紋線，連接斷裂的紋線，平滑紋線的邊緣等，以保證指紋特征提取的可靠性。程序見(jiàn)附錄1。 圖像二值化一般的指紋圖像都有比較清晰的方向場(chǎng)，方向場(chǎng)估計(jì)得準(zhǔn)確性直接決定了圖像增強(qiáng)算法的效果。吧圖像分成T*T的非重疊塊，計(jì)算每一塊的灰度均值M和方差Var，通過(guò)下列條件區(qū)分前景與背景：（1） 如果MM1且VarVar1，則認(rèn)為背景（2） 如果M=M1且Var=Var1，則認(rèn)為前景，否則待定；（3） 對(duì)所有分塊劃分完畢后，在對(duì)待定塊進(jìn)行判決。通常用的分離方法有像素領(lǐng)域特征的方法和基于像素分布概率的方法等。如果保留這些無(wú)用區(qū)域，會(huì)致使計(jì)算冗余度增加。程序見(jiàn)附錄1。這部分工作主要通過(guò)統(tǒng)計(jì)圖像中各點(diǎn)像素值得到該圖像的直方圖，然后利用直方圖來(lái)計(jì)算指紋圖像的相關(guān)指標(biāo)。圖像歸一化的作用就是使所有指紋圖像具有相同的灰度均值和方差，從而將每一幅圖像的灰度調(diào)整到統(tǒng)一的范圍，方便后續(xù)處理。經(jīng)過(guò)這個(gè)命令，整型變量就可以強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成雙精度變量。X1=double（X）。MATLAB語(yǔ)言的變量不用定義，而直接賦值。對(duì)圖像的處理可以通過(guò)操作矩陣來(lái)表達(dá)。%顯示灰度圖像Colormap（gray）。%讀取bmp格式文件Cmap。MATLAB具有專(zhuān)門(mén)的圖像的讀取和顯示函數(shù)，相對(duì)于其它語(yǔ)言而言要方便的多?；贛ATLAB語(yǔ)言描述簡(jiǎn)單并且圖形顯示功能比較強(qiáng)大的特點(diǎn)，以它作為指紋圖像識(shí)別算法仿真的平臺(tái)。MATLAB語(yǔ)言的所有計(jì)算都基于矩陣運(yùn)算來(lái)完成，所以，MATLAB中的所有變量都定義為矩陣，所有的運(yùn)算都是關(guān)于矩陣的運(yùn)算。 MATLAB在指紋識(shí)別中的應(yīng)用MATLAB語(yǔ)言是一種優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，具有數(shù)學(xué)運(yùn)算能力是它的突出優(yōu)點(diǎn)之一。開(kāi)放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點(diǎn)。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專(zhuān)家編寫(xiě)的，所以用戶無(wú)需編寫(xiě)自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進(jìn)行高、精、尖的研究。功能性工具箱用于多種學(xué)科。其工具箱又分為兩類(lèi)：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。MATLAB包含兩個(gè)部分：核心部分和各種可選的工具箱。由于 MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序?yàn)榻忉寛?zhí)行，所以速度較慢。MATLAB還具有較強(qiáng)的編輯圖形界面的能力。 6）、MATLAB 的圖形功能強(qiáng)大。 5）、程序的可移植性很好。 4）、程序限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。由于MATLAB是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，MATLAB 提供了和C語(yǔ)言幾乎一樣多的運(yùn)算符，靈活使用MATLAB的運(yùn)算符將使程序變得極為簡(jiǎn)短。MATLAB的程序極其簡(jiǎn)短,更為難能可貴的是，MATLAB甚至具有一定的智能水平，用戶根本不用懷疑MATLAB的準(zhǔn)確性。即使有部分源代碼，用戶也會(huì)感到麻煩，且不能保證運(yùn)算的穩(wěn)定性。在求解過(guò)程中，最麻煩的要算第二部分。 具有FORTRAN和C等高級(jí)語(yǔ)言知識(shí)的讀者可能已經(jīng)注意到，如果用FORTRAN或C語(yǔ)言去編寫(xiě)程序，尤其當(dāng)涉及矩陣運(yùn)算和畫(huà)圖時(shí)，編程會(huì)很麻煩。由于庫(kù)函數(shù)都由本領(lǐng)域的專(zhuān)家編寫(xiě)，用戶不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠性。以下簡(jiǎn)單介紹一下 MATLAB 的主要特點(diǎn): 1）、語(yǔ)言簡(jiǎn)潔緊湊，使用方便靈活，庫(kù)函數(shù)極其豐富。MATLAB用更直觀的，符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了C和FORTRAN語(yǔ)言的冗長(zhǎng)代碼。 MATLAB 的語(yǔ)言特點(diǎn) 一種語(yǔ)言之所以能如此迅速地普及，顯示出如此旺盛的生命力，是由于它有著不同于其他語(yǔ)言的特點(diǎn)，正如同F(xiàn)ORTRAN和C等高級(jí)語(yǔ)言使人們擺脫了需要直接對(duì)計(jì)算機(jī)硬件資源進(jìn)行操作一樣，被稱作為第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的MATLAB，利用其豐富的函數(shù)資源，使編程人員從繁瑣的程序代碼中解放出來(lái)。在國(guó)內(nèi),特別是工程界，MATLAB一定會(huì)盛行起來(lái)。在歐美等高校,MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具；成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本技能。時(shí)至今日,經(jīng)過(guò) Math Works 公司的不斷完善,MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科,多種工作平臺(tái)的功能強(qiáng)大大大型軟件。 Math Works 公司1993年推出了MATLAB ,（for ）, 版。MATLAB的出現(xiàn),為各國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)學(xué)科軟件提供了新的基礎(chǔ)。在MATLAB進(jìn)入市場(chǎng)前,國(guó)際上的許多軟件包都是直接以 FORTRAN、C 語(yǔ)言等編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的。Math Works 公司順應(yīng)多功能需求之潮流,在其卓越數(shù)值計(jì)算和圖示能力的基礎(chǔ)上,又率先在專(zhuān)業(yè)水平上開(kāi)拓了其符號(hào)計(jì)算、文字處理、可視化建模和實(shí)時(shí)控制能力,開(kāi)發(fā)了適合多學(xué)科,多部門(mén)要求的新一代科技應(yīng)用軟件MATLAB。 在當(dāng)今30多個(gè)數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中，就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言，可分為兩大類(lèi)。這一代的MATLAB語(yǔ)言同時(shí)具備了數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)圖示化的功能。1983年春天,Cleve Moler到Standford 大學(xué)講學(xué),MAT