基于辅助数据的指纹对齐及指纹检索中的三角形提取方法

摘要

随着社会和经济的发展，人们对身份鉴别的准确性、安全性与实用性提出了更高的要求。基于令牌和密码的传统身份鉴别方式存在容易丢失、遗忘、被复制和盗用的隐患。通过辨识人的生理和行为特征进行身份认证的生物识别技术提供了一个更为方便可靠的解决方案。生物识别技术以生物特征为基础，以信息处理技术为手段，将生物技术和信息技术有机结合在一起。在众多的生物识别技术中，指纹识别技术以方便易用、高准确率和低成本等诸多优势备受关注，已经成为身份认证的最有效手段，经过20多年的研究，在自动指纹识别领域已经积累了大量的研究成果。 本文主要研究了自动指纹识别中的基于辅助数据的指纹对齐算法和一种用于海量数据库指纹检索的三角形提取方法并搭建了一个自动指纹识别比对子系统： （1）提出了一种基于辅助数据的指纹对齐算法。目前，利用指纹特征点对齐纹线的技术已经相对成熟，但是在特殊应用（如指纹加密系统等）中，要求不使用指纹特征点而仅利用指纹本身特征进行对齐。本文给出了一种基于纹线最大曲率点的指纹对齐算法。首先提取指纹方向场，然后根据方向场得出方向场流线，并求出方向场流线的最大曲率点，最后利用改进的ICP算法将得到的最大曲率点对齐。实验结果证明了方法的有效性。 （2）提出了一种用于海量数据库指纹检索的三角形提取方法。随着指纹数据库规模不断扩大，需要一种有效的检索方法。对于指纹粗匹配，一般采用基于特征点的局部结构建立索引，本文选取了三角形作为局部结构，并利用Delaunay三角剖分法来选取三角形。实验结果证明，该算法可以有效减少三角形的数量。 （3）搭建自动指纹识别人工认定系统。该系统分为两个子系统，比对子系统和结果查看子系统。可以实现现场指纹比对功能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1生物识别与指纹识别

1.1.1生物识别技术简介

1.1.2自动指纹识别技术及其发展

1.2课题的背景和研究进展

1.2.1基于辅助数据的指纹对齐

1.2.2用于海量数据库指纹检索的三角形提取方法

1.3本文工作

1.4本文的结构

第2章基于辅助数据的指纹对齐算法

2.1引言

2.2算法的实现

2.2.1算法的软件实现流程

2.2.2各模块说明

2.3算法的改进

2.3.1选用中心点作为参考点的问题

2.3.2 ξ取值的讨论

2.3.3选择对应点对与初始点选择错误的问题

2.3.4对于指纹质量差及旋转角度过大时的问题讨论

2.4测试结果

2.5本章小结

第3章海量数据库指纹检索中的三角形提取方法

3.1引言

3.2海量数据库指纹检索中的三角形提取方法

3.2.1局部结构的选取

3.2.2 Delaunay三角剖分法

3.2.3Delatmay三角形在海量数据库指纹检索粗匹配中的实现

3.3算法存在的问题及改进

3.3.1三角形重复的问题

3.3.2三角形限定条件的讨论

3.3.3形成大三角网后，插入细节点的策略分析

3.4实验结果

3.4.1指纹匹配的性能评估标准

3.4.2本算法实验性能

3.5本章总结

第4章 自动指纹识别系统人工认定子系统的设计与实现

4.1引言

4.2系统的功能设计

4.2.1基本功能概述

4.2.2功能模块间的队列关系

4.2.3指纹查比流程

4.3系统的实现

4.3.1总体结构设计

4.3.2子系统的模块化实现

4.4本章小结

第5章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文