指纹图像增强与特征提取分析

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1、桂林理工大学硕士学位论文1、指纹识别指纹是分布在人体手指末端正面皮肤上的凸凹不平的纹线。研究表明每个人的指纹纹路在大小和方向上都不相同，正是由于这种不同导致了指纹具有唯一性。而基于指纹的这种唯一性，每个人就和他的指纹形成了一一对应的关系。通过这种关系的对应，我们就可以用指纹来进行人的身份识别。通过对每个人的指纹和计算机数据库中的指纹进行比对，就能确认这个人的身份。2、虹膜识别虹膜是一个位于瞳孔和巩膜之间的环状区域。与其它的生物特征相比，虹膜识别具有精度高，识别速度快，稳定性好，防伪性高，易使用，分析方便等

2、特点。人们通过大量的研究发现，虹膜在各种生物特征中是最具有鲁棒性的和精度性的。但对于虹膜而言，由于受采集设备比较昂贵，系统研发成本比较高等因素的影响，虹膜在实际应用中受到了很大的影响。3、视网膜识别由于每个人视网膜上的毛细血管网的分布都不相同，因此，视网膜识别也可以用来进行身份的鉴定。视网膜识别技术是最古老的识别技术之一。视网膜识别具有可靠性，错误识别率低的特点，因此被公认为最可靠的身份识别技术。但是由于受采集设备成本高，采集程序太过复杂等问题的影响，这种方法在实际应用中往往不被人们所接受。使用视网膜技术

3、还可能会在采集过程中造成对视网膜的损害，这也大大降低了这种技术在实际应用中的广泛性。4、人脸识别人脸识别技术是通过计算机相连的摄像头动态捕捉人的面部，同时把捕捉到的人脸与预先录入到库中的人脸进行比较的方法来进行身份的识别。人脸识别技术最容易被人们所接受，它比较符合人类认知的习惯，是最自然、最直观的识别方式。而且由于人脸的采集具有方便性，无侵害性，人脸识别的应用十分的广泛。但人脸识别的准确性要远远低于虹膜、指纹等识别技术。5、语音识别语音识别也称为声音识别，它是利用人的语音特征来区分每个人。其具有成本低廉，

4、比较接近人的生活习惯等优点。但由于其准确性差，可以被伪造等特点，通常被用来做身份的认证。6、签名识别签名识别也称为签名力学识别(DSV，DynamicSignatureVerification)。签名识别是最普及、最广泛的识别技术。人的签名跟人的性情、心理素质有很大的关系，每个人都有自己独特风格的书写签名。由于签名的结构比较复杂，并且存在着被模仿和伪造的缺点，使用签名进行识别的准确性要低于其它的识别技术。2桂林理工大学硕士学位论文7、掌形识别掌形识别也是很早就使用的身份识别技术之一，它利用手掌的轮廓、以及

5、手指中关节的长、宽、高的差异来进行身份识别。相比其他的生物特征识别技术，掌形识别具有比对速度快，采集简单，抗干扰性强等优点。但是由于每个人的手掌形状存在着相似性问题，使掌形识别不能完成一对多的识别。而且掌形识别的易用性差，这使得掌形识别在准确性上不如其他的识别技术，一般用来做身份的验证。通过上文中对各种生物识别技术的比较，我们可以发现各种生物识别验证技术都有自己的优势和不足。表1．115J给出了这些识别技术的性能对比。表1．1各种生物特征身份认证技术的比较鉴定方法独特性持久性接受性防伪性广泛性采集性性能—

6、一—J．指纹高局由局中由高．J一虹膜高局高由高JL。视网膜高中低高局人脸低由高低高语旨由低高中由中签名低高低高低掌形由中由中高由从表1．1中可以看出，各种生物识别技术在识别性能、防伪性能、可采集性、以及使用成本等方面都不同，而且都有自己的优势和缺点。由于生物特征的上述特性，使得生物识别技术能够适应于各种应用领域。上述生物特征识别技术在历史的发展过程中，起到了不同的作用。但是在众多的识别技术中，除了手写签名和指纹得到法律部门的认可外，其他的几种生物识别技术并没有得到广泛的应用。而在指纹识别和签名识别这两项技

7、术之间，指纹由于其高准确率和防伪性，成为被人们最认可的身份认证技术之一。与其他生物识别技术相比，总体说来，指纹识别技术具有比较大的优势。正是由于指纹识别技术的简易性、唯一性、持久性的特点，指纹识别技术一直作为人们身份认证最首选的技术，长期的在人们的工作、学习、生活中被使用。相对于其他生物识别技术，自动指纹识别技术是最为理想的身份认证技术之一。原因如下：第一，唯一性。每个人的指纹都是独一无二的，不存在两枚相同的指纹。到现在为止还没有找到过两个指纹完全相同的人，人与人之间指纹的差异很大。指纹的差异性不仅表现在

8、人与人的指纹不相同，而且一个人的十个指头上的纹路也不相同。因此，基于指纹的唯一性，使用指纹作为身份识别具有很好的前景。桂林理工大学硕士学位论文第二，实用性。获取指纹样本相对比较容易，便于开发指纹的识别系统，实用性强。相对于其他生物识别技术，指纹的采集比较简单。在历史上人们长期采用“按手印"的方法来获取指纹，现在指纹识别系统的硬件采集设备多采用光电和压敏的器件，这些设备成本低廉，制造容易。这些都充分的说明了指纹识别技术的实用性。