兩種指紋圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)成為學(xué)術(shù)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)，不少國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)作了大量研究，但到目前為止，指紋識(shí)別仍存在一些技術(shù)難點(diǎn)。低質(zhì)量指紋圖像的預(yù)處理及匹配就是其中具有挑戰(zhàn)性的難題，而關(guān)于指紋圖像質(zhì)量的分析及評(píng)價(jià)也因此成為目前指紋識(shí)別技術(shù)研究的一個(gè)重要方面。這些問題的有效解決，對(duì)于推動(dòng)整個(gè)指紋技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。為此，本文針對(duì)指紋圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)問題進(jìn)行了深入研究。 研究從兩個(gè)角度展開：一是從微觀的角度考慮，對(duì)質(zhì)量指標(biāo)本

2、身的性能進(jìn)行分析和研究，以便通過簡(jiǎn)單的融合彌補(bǔ)單指標(biāo)評(píng)價(jià)的不足；二是從宏觀的角度考慮，對(duì)基于多指標(biāo)指紋質(zhì)量的不同評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析和研究，以便找出更合適的方法。研究?jī)?nèi)容主要包括： 一、對(duì)質(zhì)量指標(biāo)本身性能的分析和研究。 目前，指紋圖像的質(zhì)量指標(biāo)主要是基于局部或全局的分析，即對(duì)分塊圖像的評(píng)價(jià)和對(duì)整幅圖像的評(píng)價(jià)。為了使質(zhì)量指標(biāo)衡量的標(biāo)準(zhǔn)更加全面，提出了結(jié)合全局分析和局部分析新的綜合評(píng)價(jià)方法。首先，利用指紋圖像的傅里葉譜求圖像的整

3、體質(zhì)量信息；然后使用標(biāo)準(zhǔn)差方法求分塊圖像的質(zhì)量信息，并以分塊圖像到奇異點(diǎn)區(qū)的距離為權(quán)重，對(duì)分塊圖像進(jìn)行加權(quán)處理；最后融合兩種方法的結(jié)果表示整幅圖像的質(zhì)量，彌補(bǔ)了單純使用頻譜信息對(duì)奇異點(diǎn)區(qū)評(píng)價(jià)不足的缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這是一種較為合理、有效的方法。 二、對(duì)指紋質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的分析和研究。 基于多指標(biāo)的指紋質(zhì)量評(píng)價(jià)方法目前主要是多指標(biāo)的線性加權(quán)和非線性融合兩種方法，本文在詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，提出了基于支持向量機(jī)(SVM)的質(zhì)量評(píng)價(jià)

4、方法。在特征的選擇上，充分考慮了指紋的局部和全局信息，以及空域和頻域的不同特性，使用了標(biāo)準(zhǔn)差方法、傅里葉譜分析、梯度三個(gè)特征，文中分別對(duì)三個(gè)特征的評(píng)估性能進(jìn)行了分析，并以三個(gè)特征為基礎(chǔ)，建立了指紋圖像質(zhì)量的空間分布圖，通過仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)該空間下好、壞質(zhì)量的指紋圖像具有線性不可分性。同時(shí)為了避免傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)閾值方法帶來的人為偏差，借鑒了機(jī)器學(xué)習(xí)的思想，提出采用SVM分類器對(duì)指紋質(zhì)量進(jìn)行學(xué)習(xí)和分類。 在公開數(shù)據(jù)集上測(cè)試，并比較了單指標(biāo)