学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

指纹识别预处理算法的研究与实现

作　者: 叶振栋
导　师: 解梅
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 人工免疫遗传算法各向同性滤波各向异性滤波嵌入式系统
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在全球信息化和网络化快速发展的大背景下,生物特征识别技术特别是指纹特征识别技术在个人身份认证领域已经得到了越来越广泛的认可和应用。其中基于嵌入式的指纹自动识别系统由于具有成本低、功耗小和市场应用范围广等诸多优点成为了自动指纹识别系统研究和发展的重点方向。本文在综合实验室现有研究成果的基础上,主要对指纹识别系统中的预处理算法做了一个深入的分析,最后对基于低成本、小内存的嵌入式系统的实现做了一个探索性的研究。在研究过程中我的主要工作如下：1、创新的将一种基于人工免疫遗传的方法成功应用于指纹图像的分割算法。本方法集免疫机制和遗传机制为一体,通过对疫苗的选择和接种,将指纹图像灰度值的一致性和抗体浓度作为抗体的亲和力函数,进行遗传迭代,产生最优的分割抗体。算法能够快速并行计算出需要的分割值,而且能够有效的防止解收敛于局部最优解,具有高鲁棒性。2、总结和完善了一种基于各向同性偏微分方程的指纹图像增强方法,由于该方法不需要计算指纹的方向场,在增强过程中只是高斯核函数在不同尺度下的迭代相加减,因此本算法适合应用于小内存的嵌入式系统中；并提出了一种基于一维多层次各向异性的指纹图像增强方法,可以有效的对指纹图像进行增强,同时算法的运行速度和算法复杂度上都远小于Gabor增强滤波函数。3、探索性的研究了基于小内存、低成本的嵌入式指纹自动识别系统的实现。详细的介绍了该嵌入式系统的硬件构架和软件流程,并介绍了算法移植过程中遇到的问题和算法的优化方案。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 指纹识别技术的研究背景  8-9
  1.2 指纹识别技术的研究现状  9-13
    1.2.1 指纹图像的采集  10-11
    1.2.2 指纹图像的方向场  11
    1.2.3 指纹图像的分割  11-12
    1.2.4 指纹图像的增强  12
    1.2.5 指纹图像的二值化和细化  12-13
    1.2.6 指纹识别嵌入式系统的实现  13
  1.3 人工免疫算法  13-14
  1.4 研究内容和主要安排  14-15
第二章指纹图像的方向场的算法研究  15-22
  2.1 掩模法估计指纹图像方向场  15-17
  2.2 公式法估计指纹图像块方向场  17-19
  2.3 结构张量法估计指纹图像点方向场  19-20
  2.4 本章小结  20-22
第三章指纹图像的分割算法研究  22-32
  3.1 人工免疫遗传算法研究的背景  22-24
    3.1.1 人工免疫遗传算法的理论基础  22-23
    3.1.2 人工免疫遗传分割算法的优点  23-24
  3.2 人工遗传算法的原理  24-25
  3.3 人工免疫遗传算法的原理  25-26
  3.4 指纹图像分割算法的应用  26-30
  3.5 本章小结  30-32
第四章指纹图像的增强算法研究  32-49
  4.1 Gabor滤波增强  32-35
  4.2 各向同性偏微分方程的指纹增强滤波  35-40
    4.2.1 偏微分方程在图像中的应用的背景  35-36
    4.2.2 偏微分方程数学模型的建立  36-37
    4.2.3 基于各向同性偏微分方程滤波方法的推导  37-38
    4.2.4 基于各向同性偏微分方程增强算法的应用  38-40
  4.3 一维多层次各向异性指纹增强滤波  40-47
    4.3.1 各向异性扩散方程的应用背景  40-41
    4.3.2 基于各向异性的指纹增强滤波方法  41-42
    4.3.3 一维多层次各向异性指纹增强滤波的应用  42-47
  4.4 本章小结  47-49
第五章指纹识别算法的实现  49-58
  5.1 嵌入式系统的硬件构架和设计  49
  5.2 指纹识别嵌入式算法的实现  49-56
    5.2.1 指纹识别算法的移植  50-54
    5.2.2 指纹识别算法的优化  54-56
  5.3 本章小结  56-58
第六章结束语  58-60
  6.1 全文总结  58-59
  6.2 展望  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-64
攻硕期间取得的研究成果  64

相似论文

汽车的电动助力转向系统,U463.4
基于嵌入式图像处理单元的运动目标跟踪系统研究,TP391.41
面向嵌入式超声检测系统的图形接口设计与应用,TP274.53
多线阵CCD视觉测量系统的数据采集与处理,TP274.2
井下搜救机器人音视频采集传输研究与实现,TP274.2
基于ARM Cortex-M3织带机控制系统的研究,TP273.5
嵌入式灾害天气预警系统设计与实现,TP311.52
基于Mini6410的USB虚拟存储,TP333
嵌入式多人音视频聊天模块的设计与实现,TP368.1
嵌入式系统图形用户界面代码自动生成技术的研究,TP368.1
基于ARM9的电脑横机可视化数据处理系统研究,TS183
基于ARM9的Windows CE系统移植,TP316.7
基于嵌入式Linux的DSRC通信协议设计与实现,TN915.04
基于DSP的双丝焊机及人机界面研究,TG409
基于嵌入式WinCE的UDP通信,TP311.52
脉搏信号远程自动监测器系统原型研究,TN911.23
基于μC/OS-Ⅱ的红外辐射测温系统研究,TN215
GPS-GPRS出租车计价监控系统的研究,TP277
基于MC9328MXL处理器的CMMB移动电视信号接收系统的设计与实现,TN943
车载多媒体语音识别系统设计,TN912.34
智能控制的电力核相技术研究,TP368.1