基于子空间分析和局部二值模式的手指静脉识别算法研究

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1、硕士学位论文题目:基于子空间分析和局部二值模式的手指静脉识别算法研究研究生王家万专业电子与通信工程指导教师游林教授完成日期2015年12月杭州电子科技大学硕士学位论文基于子空间分析和局部二值模式的手指静脉识别算法研究研究生：王家万指导教师：游林教授2015年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchofTheFingerVeinRecognitionAlgorithmBasedonSubspa

2、ceAnalysisandLBPCandidate:WangJiawanSupervisor:Prof.YouLinDecember，2015杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，。除文中己经注明引用的内容外本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处一，本人承担切相关责任。

3、＾告论文作者签名：ｉ鴻乃曰期：年月Ｘ曰多ｆ学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论义或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件．允许查阅和借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）－＇Ａ＞论文作者签名：ｉ每７＾曰期：又Ｐ备年３月

4、南杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着科学技术的迅猛发展，传统的身份认证技术由于个人信息容易被伪造和假冒而逐渐被新型的生物特征识别技术所取代，比如指纹、静脉、人脸和虹膜。其中，手指静脉由于具有良好的特异性、较高的安全性等优点而受到广泛关注，已成为生物特征识别领域中的热点研究课题。本文通过对手指静脉识别技术的研究现状进行分析，围绕基于子空间分析和基于局部二值模式的手指静脉识别算法进行了深入地分析和研究，具体工作如下：（1）对手指静脉识别算法的主要内容进行了综述，首先介绍了手指静脉图像采集中的成像原理和采

5、集过程，接着描述了后续算法需要用到的手指静脉图像预处理步骤，包括对原始静脉图像进行ROI提取、尺度和灰度归一化以及滤波，然后简要介绍了手指静脉特征提取的分类及其工作原理，最后详细地阐述了手指静脉识别算法的两种主要的匹配方法及其常用的性能分析指标。（2）研究了基于子空间分析的手指静脉识别算法，并将核化最大间距准则(KMMC)分析法应用于手指静脉识别中，进而提出了基于两个方向的KMMC手指静脉识别算法。该算法首先对预处理后的手指静脉图像执行基于线性分析法的手指静脉识别算法，包括二维主成分分析法(2DPCA)、

6、二维线性判别式分析法(2DLDA)和二维最大间距准则分析法(2DMMC)，然后对所得特征数据进一步执行KMMC算法，最后通过MATLAB仿真实验实现了2DPCA、2DLDA、2DMMC、KMMC、2DPCA+KMMC、2DLDA+KMMC、2DMMC+KMMC七种手指静脉识别算法，并计算出了这些算法的识别率、误识率等参数以用于比较。实验表明，基于两个方向的KMMC手指静脉识别算法的识别效果非常理想，同时与基于KMMC的手指静脉识别算法相比，它的平均匹配时间也大大地缩短了。（3）研究了基于局部二值模式的手指

7、静脉识别算法，并将多尺度Gabor局部二值模式(MB-GLBP)算法应用于手指静脉识别中，进而提出了基于MB-GLBP和Logistic映射的手指静脉识别算法。该算法首先通过MB-GLBP算法对预处理后的原始手指静脉图像进行特征提取，然后通过Logistic映射对所得静脉特征模板进行置乱加密，从而有效地提高了手指静脉识别算法的安全性，最后通过MATLAB仿真实验得到了MB-GLBP算法和Logistic的最佳参数，并实现了基于MB-GLBP和Logistic映射的手指静脉识别算法。实验表明，基于MB-GL

8、BP和Logistic映射的手指静脉识别算法具有较高的识别率和较强的安全性。关键词：生物特征识别，手指静脉识别，KMMC，MB-GLBP，Logistic映射I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththecontinuousimprovementofscienceandtechnology,thetraditionalidentityauthenticationtechnologyisbeingreplacedb