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基于MBF200指纹图像的识别算法研究

作　者: 林家骐
导　师: 胡涛
学　校: 西安理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: MBF200 灰度均衡中心点定位 Gabor滤波限界盒
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 22次
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内容摘要

本文以MBF200指纹采集芯片所获取的指纹图像为研究对象，针对当前自动指纹识别技术中存在的问题，重点研究MBF200指纹图像的识别算法，目的是提高自动指纹识别系统的识别率和精确度，以最终开发自主的指纹识别产品。本文的研究工作对当前蓬勃发展的生物特征识别领域，具有重要现实意义和参考价值。本文在阅读和分析国内外大量相关文献的基础上，对指纹预处理和指纹特征匹配方面进行深入的研究。首先研究和分析MBF200指纹图像的特征，总结出该类型图像的三个特点。针对这三个特点，基于灰度均衡法的指纹预处理方案被提出，以此来解决自动指纹识别系统中的指纹图像质量问题。其中的指纹分割算法，应用灰度均衡化取代传统的灰度归一化，改进灰度归一化对MBF200指纹图像分割阈值的非确定性。同时，灰度均衡法的引入改变了传统Gabor滤波增强的步骤，以适应MBF200指纹图像的增强；在中心点定位方面，改进基于方向场的块垂直累积中心点检测法，搜索各行累积值取代搜索各列累积值以得到最大累积向量，通过确定该向量中的最大与次大峰值点的关系来正确定位中心点，从而改进以往只通过确定最大值对中心点检测的非准确性。指纹预处理后，本文采用基于细节特征的匹配算法来匹配指纹图像。通过指纹预处理中正确的中心点位，解决指纹匹配中的平移问题；利用特征点在极坐标下的转化，解决指纹图像匹配的旋转问题；借鉴可变最小限界盒思想，本文提出线性等级可变限界盒方法，解决指纹匹配的弹性扭曲问题。通过对指纹识别技术中存在问题的解决，从而提高自动指纹识别系统的识别率和精确度。最后，应用Microsoft Visual C++6.0开发平台，设计和研发出自动指纹识别系统软件，对本研究室自行设计的MBF200指纹采集器所获取的指纹图像进行测试和评估，进而验证本文识别算法的有效性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 生物特征识别技术  8-9
  1.2 指纹识别技术及其系统  9-14
    1.2.1 指纹识别技术  9-12
    1.2.2 自动指纹识别系统  12-13
    1.2.3 指纹识别系统面临的难点以及发展方向  13-14
  1.3 本课题任务概述  14-16
2 指纹图像获取  16-22
  2.1 指纹传感器  16-19
    2.1.1 三种指纹传感器的比较  16-18
    2.1.2 MBF200指纹传感器  18-19
  2.2 MBF200指纹采集  19-22
3 指纹预处理  22-38
  3.1 MBF200指纹图像的特点  22-23
  3.2 预处理方法的提出和实现  23-35
    3.2.1 高斯去噪  23-24
    3.2.2 方向图估计  24-26
    3.2.3 中心点定位  26-29
    3.2.4 指纹分割  29-32
    3.2.5 Gabor滤波增强  32-34
    3.2.6 二值化及细化  34-35
  3.3 预处理实验结果  35-38
4 指纹匹配  38-46
  4.1 指纹特征的表示和提取  38-40
    4.1.1 指纹特征表示  38-39
    4.1.2 指纹特征提取  39-40
  4.2 基于细节特征的匹配方法  40-46
    4.2.1 线性等级可变限界盒  41-43
    4.2.2 细节特征匹配  43-46
5 指纹识别算法评估  46-52
  5.1 软件设计  46-48
  5.2 系统评估指标  48-49
  5.3 本文算法评估  49-52
6 总结及工作展望  52-54
  6.1 总结  52-53
  6.2 工作展望  53-54
致谢  54-56
参考文献  56-58
附录A MBF200内部结构图  58-59
附录B 指纹采集装置实物图  59-60
在校期间发表论文  60

基于MBF200指纹图像的识别算法研究

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