掌紋識(shí)別預(yù)處理和特征提取算法的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，人們?nèi)粘５纳願(yuàn)蕵?lè)、經(jīng)濟(jì)往來(lái)已經(jīng)與電腦和網(wǎng)絡(luò)密不可分。整個(gè)社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴越來(lái)越大，商業(yè)、政府、軍隊(duì)的一些機(jī)密信息的保密機(jī)制需要不斷的加強(qiáng)。傳統(tǒng)的保密與認(rèn)證方式已經(jīng)越來(lái)越難以保證認(rèn)證的安全性。然而，利用個(gè)人獨(dú)特的生物特征所辨認(rèn)其身份的生物特征識(shí)別技術(shù)，則由于其難以復(fù)制或偽造的特征，可以真正有效的解決安全認(rèn)證問(wèn)題而受關(guān)注。生物特征識(shí)別技術(shù)就是將信息技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，利用人體固有的生理特征（如指紋、虹膜

2、、臉型、掌紋等）和行為特征（如步態(tài)、簽名等）來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定，它被認(rèn)為是當(dāng)今高度互聯(lián)的信息化社會(huì)的最高級(jí)別的安全密鑰系統(tǒng)。這種新技術(shù)可廣泛應(yīng)用于國(guó)家安全、金融、社會(huì)福利、電子商務(wù)等領(lǐng)域，已成為本世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一。掌紋識(shí)別技術(shù)利用人的掌部紋理作為生物特征進(jìn)行身份的自動(dòng)確認(rèn)，是生物特征識(shí)別領(lǐng)域的又一新興技術(shù)。掌紋由于易于獲取，主特征明顯、穩(wěn)定、具有可分性等特點(diǎn)，以及掌紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)具有直接、友好、方便、良好的唯一性和應(yīng)用范圍廣

3、的優(yōu)點(diǎn)，因此是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ纳矸葑R(shí)別方法。本文根據(jù)掌紋的特點(diǎn)，對(duì)掌紋識(shí)別系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，提出了掌紋圖像感興趣區(qū)域提取、掌紋特征提取等相關(guān)方面的新算法。主要研究?jī)?nèi)容包括： ⑴闡述了生物特征識(shí)別和掌紋識(shí)別的意義、歷史、發(fā)展以及現(xiàn)狀。 ⑵研究了掌紋識(shí)別相關(guān)的圖像預(yù)處理技術(shù)，提出了一種有效的掌紋感興趣區(qū)域的獲取方法：首先使用全局閾值對(duì)原掌紋圖像進(jìn)行二值化處理，并提取出手掌的邊緣，然后使用食指和中指、無(wú)名指和

4、小指之間的指縫確定一個(gè)斜率，再計(jì)算出手掌部分的中心，并據(jù)此建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，最后以此坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心提取出一個(gè)128×128的感興趣區(qū)域。 ⑶總結(jié)了掌紋識(shí)別中的各類特征提取方法；比較了加權(quán)主成份分析方法和傳統(tǒng)的主成份分析方法的不同，指出只有當(dāng)掌紋采集過(guò)程中光照對(duì)掌紋圖像影響較大時(shí)，加權(quán)主成份分析方法由于削弱了與光照影響有關(guān)的特征向量，因此比傳統(tǒng)主成份分析方法有較高的識(shí)別率；比較了小樣本情況下線性判別分析方法和主成份分析方法的識(shí)