高分辨率指紋汗孔提取模型的研究.pdf

1、隨著社會的快速發(fā)展，安全、隱私和身份欺詐等問題引起了人們的極大關(guān)注，自動指紋識別系統(tǒng)（AFRS）應(yīng)運而生，并廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，比如司法取證、考勤系統(tǒng)等。該應(yīng)用的普及也逐漸暴露了傳統(tǒng)指紋識別技術(shù)的弱點：現(xiàn)有技術(shù)防偽能力較低，廉價的指紋套對用戶信息、財產(chǎn)安全帶來了極大的威脅；系統(tǒng)精度不能滿足高端應(yīng)用領(lǐng)域的需求等。為解決現(xiàn)有問題，急需在已有技術(shù)中引入新的特征來加強系統(tǒng)的安全性。統(tǒng)計分析表明，指紋汗孔特征能夠提供足夠數(shù)量和高質(zhì)量的信息從而進(jìn)行

2、更為精確和魯棒的指紋識別。同時，隨著指紋傳感器技術(shù)的不斷改進(jìn)，高分辨率指紋圖像逐漸步入了人們的視野，為指紋汗孔特征的提取提供了可能。
　　指紋汗孔提取是指紋識別系統(tǒng)中關(guān)鍵的一步，如何設(shè)計精確的特征提取算法成為現(xiàn)有指紋研究領(lǐng)域的重點和熱點。現(xiàn)有的汗孔提取方法大都是單一尺度、等方向的非自適應(yīng)性汗孔提取模型，它們的提取精度因為不能檢測不同類型汗孔而難以讓人滿意。本課題針對高分辨率指紋汗孔特征的提取進(jìn)行了深入的研究，主要工作如下：

3、　　在指紋采集的過程中，不可避免地會引入各種各樣的噪聲，因此指紋圖像預(yù)處理的環(huán)節(jié)必不可少。首先對預(yù)處理中的分割、歸一化、增強、二值化等各步驟進(jìn)行原理分析并實現(xiàn)其相應(yīng)功能，然后針對不同細(xì)節(jié)作出改進(jìn)從而有效改善指紋圖像的質(zhì)量。
　　在進(jìn)行汗孔提取時，首先對基于DoG模型的汗孔提取算法進(jìn)行優(yōu)化，對比分析基于濾波器構(gòu)造的汗孔模型，并使用適當(dāng)策略加以融合從而使提取精確度提高。在降低提取錯誤率方面，選取汗孔的大小、對比度、濾波響應(yīng)值、灰度與距

4、離作為候選汗孔特征，構(gòu)造一個汗孔選擇模型除去更多的偽汗孔。
　　提出了一種基于形態(tài)學(xué)處理的汗孔提取方法。使用多尺度形態(tài)學(xué)變換構(gòu)造切換算子從而得到一個二值化的脊線圖，為汗孔位置提供了重要信息。在此基礎(chǔ)上，利用連通區(qū)域面積和基于特征建模提取出閉開汗孔；對指紋圖二值處理并細(xì)化，根據(jù)分叉點情況提取出開汗孔并去偽，從而提取出汗孔集。
　　對提出的汗孔提取方法在分辨率為1200dpi的指紋庫上進(jìn)行了實驗。實驗結(jié)果表明本文提出的汗孔提取方