基于Gabor滤波的指纹图像质量综合评价方法研究

摘要

近年来，以指纹为代表的生物特征识别技术引起了人们的广泛关注。指纹识别技术具有较高的可行性和实用性，成为最流行、最方便、最可靠的个人身份识别技术之一。因此，对自动指纹识别的研究具有重要的学术意义和应用价值。自动指纹识别系统是集光电技术、图像处理、计算机及网络、数据库技术、模式识别技术等于一体的综合系统，一般包括指纹图像采集、指纹图像质量评价、指纹图像预处理、特征提取、特征匹配等过程。 在实际应用中，由于指纹采集仪性能的不同、采集环境的不同以及手指的干湿、洁净、磨损程度不同，导致采集的指纹图像容易产生模糊、断纹或粘连等现象；此外，有时采集到的指纹图像还存在之前指纹采集残留污迹和背景噪声，从而导致指纹图像质量下降。在自动指纹识别系统中，质量较差的指纹图像将会导致系统的误判率和拒识率显著上升，从而影响到整个指纹识别系统的性能。因此，指纹图像的质量评价是自动指纹识别系统中一个非常关键的环节，受到广大研究者的广泛关注。 本文在总结、归纳和吸取了国内外学者所取得的研究成果的基础上，对自动指纹识别系统中指纹图像质量评价算法进行了深入的研究。本文首先介绍了生物识别技术和指纹识别技术的基本原理；然后对现有指纹图像质量评价方法进行分析，对指纹图像质量的影响因素、指纹图像的质量评价思想、指纹图像的质量评价模块功能进行说明，并对两种典型的指纹图像质量评价方法进行比较说明：再介绍了二维Gabor滤波器的基本原理，并针对指纹图像的特点和指纹图像质量评价的要求，设计了八方向二维Gabor滤波器：最后本文提出了基于Gabor滤波的指纹图像质量综合评价算法，并在FVC2004标准指纹库上进行了大量实验验证。实验结果表明本文提出的算法是比较有效的。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题研究背景

1.1.1身份验证面临的挑战

1.1.2生物识别概述

1.1.3指纹识别技术

1.2课题的研究意义和国内外研究现状

1.3本文的研究内容和章节安排

2指纹图像质量评价方法的研究

2.1引言

2.2指纹图像的质量

2.3指纹图像质量评价的思想

2.4指纹图像质量评价的基本功能

2.5指纹图像质量评价方法比较

2.5.1基于灰度和方向性的指纹图像质量评价

2.5.2基于FFT的指纹图像质量评价

2.6本章小结

3 Gabor滤波器的介绍

3.1时频分析

3.2 Gabor变换简介

3.3二维Gabor滤波器简介

3.4本章小结

4基于Gabor滤波的指纹图像质量综合评价方法

4.1引言

4.2二维Gabor滤波器在指纹图像质量评价中的应用

4.2.1二维Gabor滤波器的设计

4.2.2 Gabor滤波特征值计算

4.3指纹图像前景面积

4.4指纹图像前景区域质量评价

4.5指纹图像中心点的检测及偏心率计算

4.6指纹图像质量评价最终结果

4.7实验结果

4.8本章小结

5总结与展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录

致谢