手血管生物特征识别的关键技术研究

摘要

基于手背静脉血管生物特征的身份识别是一门新兴的身份识别技术，具有强大的生命力和广泛的应用前景。但是对该技术的研究还有待完善，所以本文着重研究了该识别方法在图像处理过程中的关键技术。静脉血管身份识别的运算处理过程大致分为三个阶段：静脉图像预处理、静脉特征提取、静脉图像的匹配和识别。 本文针对这三个阶段进行了算法研究和实践。将中值滤波作为图像平滑去噪的主要手段。引入归一化技术解决由于环境或个体不同而造成的图像灰度偏差。与此同时，本文提出了基于小波变换的自适应增益图像增强算法，它利用噪声和真实信号在小波变换中具有不同特性的事实，在完成图像增强功能的同时有效地抑制了噪声信号。选择动态二值化算法完成二值化工作。静脉血管图像经过预处理后通常会产生毛刺，因此先进行修复处理，用以删除噪声和起干扰作用的斑块。采用快速细化算法提取静脉血管骨架，并提出了一些修改以便更适应静脉特征的提取。提出了一系列规则和相应的算法用以消除快速细化的副作用。在细化处理之后，以静脉图像端点、交叉点为特征进行提取并探讨了特征编码方案。提取的静脉血管的形态特征作为识别依据进行匹配，将采集到的特征编码后与数据库中的数据进行穷举匹配，同时设置一个阈值作为判别准则。另一方面，在动态二值化过程中，曾经获取图像的灰度直方图，因此将灰度直方图特征作为辅助识别依据。

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第一章绪论

1.1基于手背血管特征的身份识别

1.1.1技术概况

1.1.2国内外现状

1.2系统架构

1.3本文研究的重点

1.4本文的内容安排

第二章数字图像基础知识

2.1数字图像的形成

2.1.1采样

2.1.2量化

2.2数字图像的表示

2.2.1矩阵表示

2.2.2二维数组表示

2.3数字图像的数据结构

2.4小结

第三章手背静脉血管图像的预处理技术

3.1图像滤波

3.1.1噪声和常用的滤波技术

3.1.2中值滤波

3.1.3基于小波变换的滤波

3.2归一化

3.3图像增强

3.4二值化

3.5小结

第四章手背静脉血管特征提取

4.1图像特征提取的常用算法

4.1.1区域内部的形状特征

4.1.2区域边界形状特征

4.2静脉血管图像的细化

4.2.1细化前的修复

4.2.2经脉血管图像快速细化

4.3细化图像特征提取和比对

4.3.1交叉点的判断

4.3.2毛刺修复法

4.4特征编码与存储

4.5小结

第五章特征匹配与识别

5.1以端点、交点为基础的匹配

5.2以灰度直方图特征为识别依据

5.3小结

第六章结论

6.1本文的主要工作

6.2本文的不足和工作展望

6.2.1本文的不足

6.2.2工作展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢