三維指紋重建影響因素分析及其特征提取方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的二維指紋大多采用接觸式采集方式，會因按壓力度的不均導(dǎo)致指紋表皮變形，同時由于一些人為因素，如手指污漬、傷痕、干燥、潮濕等影響指紋識別精度；另外，二維指紋容易被復(fù)制，防偽能力差，不利于個人信息安全保護。為克服二維指紋識別的不足，逐漸出現(xiàn)了三維指紋圖像采集與識別。本文的主要目的是對所采用的光柵投影方法重建三維指紋圖像過程中的諸多影響因素進(jìn)行研究分析，并給出合理改進(jìn)，得到更好的三維指紋重建效果，為后續(xù)三維指紋特征提取、識別奠定良好基礎(chǔ)。

2、
　　課題主要針對基于光柵投影式三維指紋獲取方法中圖像濾波、解相與相位展開等方面進(jìn)行分析，并加以改進(jìn)，取得了較好的重建效果。在此基礎(chǔ)上，給出了一種提取歸一化基頻模作為三維指紋特征的方法，并利用該特征得到了較好的識別率，具體工作包括：
　?。?）在三維測量系統(tǒng)方面，從光源、光柵、CCD相機的選擇作了分析，并對系統(tǒng)的平行度和垂直度做了標(biāo)定，得到系統(tǒng)參數(shù)。最后驗證了利用該裝置采集的正弦光柵條紋與計算機模擬的光柵條紋的頻譜基本一致。

3、
　?。?）在圖像去噪方面，采用空域濾波和頻域濾波的方法與小波濾波的效果作對比，最終采取小波去噪對圖像進(jìn)行預(yù)處理；在提取基頻方面，為解決傳統(tǒng)利用頻域窗函數(shù)提取基頻時存在的頻譜泄露與混疊問題，本文給出了利用小波多分辨率分解的方法提取基頻信息。
　?。?）在相位展開問題上，針對傳統(tǒng)相位解包裹方法存在抗噪聲干擾、陰影和間斷等能力差的問題，采用質(zhì)量圖導(dǎo)引路徑積分展開的方法進(jìn)行相位展開，并與傳統(tǒng)方法展開的相位作對比，得到效果了較好的三

4、維指紋重建模型。
　　（4）不同于現(xiàn)有三維指紋特征提取的方法，本課題給出了一種提取三維指紋歸一化基頻模作為識別特征的方法。不需要將三維指紋擬合在橢球、圓柱等模型后，再投射在二維平面進(jìn)行特征提取，避免了擬合和投射在二維平面過程中復(fù)雜的計算量。
　　本課題通過研究分析基于光柵投影式三維指紋重建方法的影響因素，以減少誤差和干擾為目的進(jìn)行改進(jìn)。在相位展開算法中利用基于路徑導(dǎo)引的質(zhì)量圖法進(jìn)行相位展開，結(jié)合之前各步的改進(jìn)，取得了較好的重