基于最小—乘法的指纹识别算法研究

【摘要】随着计算机的普及,安全性成为现代计算机系统必须首先考虑的问题。尤其是网络用户个人身份的确认和权限的认定十分重要,用户身份验证问题是当前信息领域普遍关注的问题,在经济、社会安全和文化生活领域有着广泛的应用。传统的身份识别技术本质上是关于持有物或特定知识的认证,而不是验证其本人。一旦他人获得了特定持有物或知识,将拥有和失主同样的权力。特定持有物或知识的遗失和被盗,给社会和个人造成了巨大的损失。传统的身份识别已经无法满足人们在信息时代的安全需求。指纹因其本身具有的稳定性、唯一性、通用性、不可复制性、易采集性等独特优势,在身份识别领域得到广泛的应用。指纹识别技术作为一种最早被使用,应用最为广泛的技术,虽然已有许多指纹系统产品问世,但仍然不能得到某些特定的应用性能需求,如在线实时指纹识别系统、污损缺陷指纹识别系统等等。本文针对指纹图像的特点,设计一种基于最小一乘法的指纹识别算法框架,并进行仿真实验。主要工作如下：一、设计了一种指纹图像自适应归一化算法。二、实现了一种基于局部图像块的Gabor滤波算法。本文将图像分成N×N大小的图像块,分别计算图像块的方向场。根据图像块方向选择对应角度的Gabor滤波器。将图像块和方向Gabor滤波器卷积获得增强的图像块。该算法在保证图像增强效果的情况下,提高了算法执行效率。三、提出了基于最小一乘法的指纹匹配算法。常用的指纹匹配算法依赖于图像质量的好坏,对于质量较差的指纹图像提取细节点,会产生许多伪细节点,影响了指纹识别的效果。此外,该类算法难以辨识污损缺陷的指纹,特别是中心点缺失的指纹。本文采用鲁棒的最小一乘拟合法提取指纹特征,形成特征编码。利用1-范数计算输入指纹特征编码和模板特征编码的整体偏差。只要整体偏差值小于预先设定的阈值,就可以定义这两张指纹图像来自同一个手指。
【作者】陈晨；
【导师】曲延云；
【作者基本信息】厦门大学，计算机技术，2013，硕士
【关键词】指纹识别；最小一乘法；Gabor滤波；图像块主方向；

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