基于手指折痕與手指靜脈的雙模態(tài)識別算法研究.pdf

1、多模態(tài)生物特征識別技術(shù)是基于信息融合技術(shù)將多個生物特征進(jìn)行融合以提供充分的識別信息，與僅以提高準(zhǔn)確率為目的的單模態(tài)生物特征識別系統(tǒng)不同，多模態(tài)生物特征識別系統(tǒng)的研究重點(diǎn)在于如何有效的利用多種生物特征，彌補(bǔ)了單一模態(tài)生物特征識別存在的認(rèn)證不穩(wěn)定和錯誤率等缺點(diǎn)。本文充分考慮手指指節(jié)折痕與手指靜脈這兩種生物模態(tài)的優(yōu)缺點(diǎn)，手指指節(jié)折痕具有特征穩(wěn)定和信息量不足的特點(diǎn)；手指靜脈是利用活體特征進(jìn)行識別，是身體內(nèi)部特征，存在著非接觸和安全性高等特點(diǎn)；將

2、這兩種生物特征進(jìn)行融合形成雙模態(tài)生物特征識別系統(tǒng)。其識別性能將好于僅基于手指指節(jié)折痕、或手指靜脈的單模態(tài)生物特征識別系統(tǒng)。
　　 本文利用手指指節(jié)折痕和手指靜脈兩種生物特征實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)層次的融合，形成了新的融合特征信息，利用該特征信息進(jìn)行特征提取與匹配，最終在數(shù)據(jù)層次上實(shí)現(xiàn)了雙模態(tài)生物特征識別系統(tǒng)。其主要由手指指節(jié)折痕模塊、靜脈模塊和雙模態(tài)的融合模塊等三部分組成。
　　 在手指折痕模塊中，先用雙模態(tài)圖形采集裝置進(jìn)行手指折痕

3、圖像的采集，其次對指節(jié)折痕圖像進(jìn)行預(yù)處理，其中，包括圖像格式的轉(zhuǎn)變、目標(biāo)區(qū)域的提取、圖像增強(qiáng)、分割去噪、細(xì)化等操作，得到指節(jié)折痕圖像的特征圖，最后對其進(jìn)行特征提取與匹配，從而完成了單模態(tài)的手指折痕識別系統(tǒng)。本文使用方向?yàn)V波對手指折痕圖像進(jìn)行增強(qiáng)同時(shí)進(jìn)行閾值分割，使用中值濾波進(jìn)行去噪，最后在特征匹配的環(huán)節(jié)中，使用相對距離的匹配算法完成手指折痕圖像的匹配和識別。
　　 在手指靜脈模塊中，采用手指指節(jié)折痕模塊的算法完成圖像目標(biāo)區(qū)域的提

4、取，采用傳統(tǒng)的Niblack方法完成靜脈圖像的分割，使用中值濾波和基于連通區(qū)域面積的方法的完成圖像去除噪聲的任務(wù)，最后對靜脈圖像進(jìn)行細(xì)化，得到靜脈圖像的特征圖，為多模態(tài)特征識別系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)對靜脈圖像進(jìn)行特征提取與匹配，最終實(shí)現(xiàn)單模態(tài)手指靜脈識別系統(tǒng)。
　　 在最后的雙模態(tài)融合模塊中，先講述了多模態(tài)融合的相關(guān)原理和步驟，之后利用手指指節(jié)折痕圖像和手指靜脈圖像組成雙模態(tài)生物特征識別系統(tǒng)。對手指折痕圖像和手指靜脈圖像分別進(jìn)行圖像