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指纹图像质量综合评估方法

电视技术 2007年第7期31卷 93-96页

作者：方正飞林喜荣周斌清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学深圳研究生院广东深圳518055

提出一种基于3个评估因子(前景比重、Gabor滤波特征值和指纹图像中心点位置)的指纹图像综合评估方法。为此,先将指纹图像分成若干ω×ω图块,计算每一图块内各像素的方向数并由此得出相关参数决定前景比重因子;再对每一图块进行8方向Ga... 详细信息

提出一种基于3个评估因子(前景比重、Gabor滤波特征值和指纹图像中心点位置)的指纹图像综合评估方法。为此,先将指纹图像分成若干ω×ω图块,计算每一图块内各像素的方向数并由此得出相关参数决定前景比重因子;再对每一图块进行8方向Gabor滤波,计算滤波结果的方差而得到Gabor滤波特征值因子;根据指纹图像相邻图块方向变化得到中心点位置因子;加权平均3个评估因子得到指纹图像质量评估结果。实验证明,该方法能准确有效地评估指纹图像的质量。

关键词：指纹图像质量前景比重 Gabor滤波中心点

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指纹图像质量评估的方法研究

指纹图像质量评估的方法研究

作者：吴翔宇南京理工大学

学位级别：硕士

随着计算机以及信息技术的发展，生物特征识别技术的研究受到了广泛的关注和探讨。相对于其他的生物特征鉴定技术，例如人脸识别及虹膜识别，指纹识别具有独到的优点，具有很高的实用性和可靠性，已被认为是一种理想的身份认证技术，有... 详细信息

随着计算机以及信息技术的发展，生物特征识别技术的研究受到了广泛的关注和探讨。相对于其他的生物特征鉴定技术，例如人脸识别及虹膜识别，指纹识别具有独到的优点，具有很高的实用性和可靠性，已被认为是一种理想的身份认证技术，有着广泛的应用前景，是现今生物特征识别技术的主流。本论文主要对指纹图像质量的评估方法进行了研究。指纹图像质量评估是指纹图像自动识别过程的第一个环节，是影响自动指纹识别系统水平的最重要因素之一，如果对一些指纹图像质量比较差的指纹直接进行预处理(二值化，细化等)后提取特征点产生很大的伪特征点，会使最后指纹的匹配产生很大的误差。本文对现今的几种主流的指纹图像质量评估方法进行了实验分析，在此基础上对指纹图像质量的评估方法进行改进，给出了一种综合的指纹质量的评估方法，先根据指纹的有效面积和优势方向区域给出对指纹的初步判断(初步合格与不合格)，对于不合格的指纹对其进行干湿性地判断，以给用户以提示，对于初步合格的指纹进一步对其进行奇异点的检测，偏移检测，及方向可靠性的检测，对没有奇异点和指纹图像过偏的指纹拒绝入库并给出提示，对方向可靠性较差的指纹图像区域进行标注。最后，对本文给出的综合的指纹图像质量评估方法与主流的几种指纹图像质量评估方法进行实验对比分析，实验表明，本文的综合的指纹图像质量评估方法更能有效地提高指纹识别匹配的可靠性。

关键词：指纹图像质量奇异点纹线方向分割

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指纹图像质量评估方法与应用研究

指纹图像质量评估方法与应用研究

作者：赵联征山东大学

学位级别：硕士

指纹识别是生物特征识别中出现最早、技术较为成熟的一种身份认证方式。由于指纹识别技术的唯一性、不变性和方便性等特点,被广泛应用于各个领域。自动指纹识别技术也是生物特征识别研究领域的一个热点,并取得了许多研究成果。但是,自... 详细信息

指纹识别是生物特征识别中出现最早、技术较为成熟的一种身份认证方式。由于指纹识别技术的唯一性、不变性和方便性等特点,被广泛应用于各个领域。自动指纹识别技术也是生物特征识别研究领域的一个热点,并取得了许多研究成果。但是,自动指纹识别系统的性能受到指纹图像质量的影响。指纹图像质量的评估,对于自动指纹识别系统性能的提高,尤其是在图像采集、预处理以及匹配等环节,具有重要意义。目前,对于提高自动指纹识别系统性能的研究工作主要包括：提高预处理阶段的性能;指纹多模板或者多算法的融合以增加识别信息;高分辨率的指纹特征提取与识别技术。但是,对指纹图像质量的研究工作较少。如何对指纹图像质量进行准确评估,以及如何利用指纹质量评估的结果进一步提高指纹识别系统的性能,是值得研究的课题。针对当前对指纹图像质量进行分类的准确率较低的问题,提出了一种新的基于度量学习的指纹图像质量分类方法。提取指纹图像的有效区域面积、灰度均值和方差、Gabor特征、方向对比度、方向一致性、频谱能量集中度7个质量特征指标,用LMNN算法学习出一个新的距离度量函数,并在新的度量空间下利用KNN分类器对指纹质量进行分类,实验结果验证了其有效性。针对现有算法对于低质量指纹的识别准确率不高问题,提出了一种基于质量的指纹验证方法。将图像的质量作为指纹匹配时考虑的一个因素,和原始匹配得分共同决定两幅指纹是否来自于同一个手指。该方法在决策时从一维信息上升到了二维信息。实验结果表明,相比于传统的指纹验证方法,基于质量的指纹验证方法能够显著的提高识别的准确率。而且,当误识率固定时,基于质量的指纹验证方法的拒识率比传统方法要低。针对在基于质量的指纹验证方法中存在的原始匹配得分和质量得分的非线性问题,提出使用机器学习方法进行改进。把两幅指纹的匹配情况看作一个样本,原始匹配得分和质量得分作为这个样本的两维特征。判断待匹配指纹是同源还是异源的问题就转化为对一个具有二维特征的样本的二分类问题。使用常见的机器学习算法,对匹配情况进行分类。实验结果表明,采用机器学习算法可以较好的解决样本的非线性可分问题,提高了识别的正确率。下一步的工作主要集中在：一是对指纹质量库的建设和质量评估标准的研究;二是对指纹图像评估指标的合理选择和组合的研究;三是如何更加合理的利用指纹质量提高指纹识别系统的性能,并推广到其他生物特征识别中。

关键词：指纹识别指纹图像质量质量评估度量学习支持向量机

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基于方向场信息的指纹图像质量评测

山东大学学报（工学版） 2010年第5期40卷 154-158,163页

作者：李铁军刘倩张宇山东大学计算机科学与技术学院山东济南250101

指纹图像的质量严重影响指纹识别系统的性能,指纹图像质量评测在指纹识别系统中的指纹分割、匹配等环节有重要应用,对指纹识别算法的研究具有重要意义。利用指纹图像的方向场信息,提出了一种基于指纹方向场信息连续性的指纹图像质量评... 详细信息

指纹图像的质量严重影响指纹识别系统的性能,指纹图像质量评测在指纹识别系统中的指纹分割、匹配等环节有重要应用,对指纹识别算法的研究具有重要意义。利用指纹图像的方向场信息,提出了一种基于指纹方向场信息连续性的指纹图像质量评测方法,评测结果将指纹图像分成质量较好和较差两类。该评测方法对于指纹图像的每个分块,分别计算原始方向场信息和低通滤波平滑后的方向场信息,根据统计的整幅图像低通滤波平滑前后原始方向场的变化率,评测指纹图像的质量。实验结果表明该方法能够较为有效地提高低质量指纹图像质量评测的正确率。

关键词：指纹图像质量质量评测方向场连续性低通滤波变化率

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基于SVM的指纹图像质量评测方法

现代计算机 2011年第5期17卷 55-58页

作者：刘莲花蔡素梅华南师范大学增城学院计算机系广州511363

提出一种新的基于SVM的指纹图像质量评测方法,将支持向量机(SVM)引入到指纹图像质量评测中来,并提取了11个参数来有效地评测指纹图像的质量,避免传统指纹图像质量评测方法中使用经验阈值来评测单个指标质量所带来的人为偏差。借鉴机器... 详细信息

提出一种新的基于SVM的指纹图像质量评测方法,将支持向量机(SVM)引入到指纹图像质量评测中来,并提取了11个参数来有效地评测指纹图像的质量,避免传统指纹图像质量评测方法中使用经验阈值来评测单个指标质量所带来的人为偏差。借鉴机器学习的思想,提出采用SVM分类器对指纹质量进行学习和分类,实验表明这种方法是有效的。

关键词：指纹图像质量支持向量机质量评测参数

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基于视觉感知模型的指纹图像质量评价算法

中国科学院大学学报（中英文） 2023年第6期40卷 821-833页

作者：冯起良韩丛英赵彤中国科学院大学数学科学学院北京100049 中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室北京100190

指纹在刑事侦查和法庭科学领域被称为物证之首,在打击犯罪、维护社会稳定中发挥着十分重要的作用。指纹鉴定的结论是有效证据形成和刑事案件侦破的关键,而指纹图像质量直接影响指纹鉴定结论的准确性和可靠性,因此精准客观的指纹图像质... 详细信息

指纹在刑事侦查和法庭科学领域被称为物证之首,在打击犯罪、维护社会稳定中发挥着十分重要的作用。指纹鉴定的结论是有效证据形成和刑事案件侦破的关键,而指纹图像质量直接影响指纹鉴定结论的准确性和可靠性,因此精准客观的指纹图像质量评价算法是辅助指纹专家进行指纹鉴定必不可少的工具。目前,美国国家标准与技术研究院研发的NFIQ2.0指纹图像质量评价算法得到国内外专家学者的广泛关注,但该算法质量评价结果与指纹专家的质量评价结果存在较大偏差,且缺乏对指纹图像局部区域的质量评价,所以无法满足刑事侦查和法庭科学领域指纹鉴定任务的需要。基于此,将指纹图像质量评价问题拓展到质量空间上,学习指纹专家对纹线局部区域的质量感知策略,提出基于专家感知的质量评价算法。实验结果表明本文算法对指纹图像整体质量评价的结果能够与指纹专家的质量评价结果保持一致,并且符合刑事侦查和法庭科学的应用场景。此外,进一步在国际公开指纹数据集上与NFIQ2.0算法进行对比实验,结果表明本文算法的质量评价分数更为合理,能够有效降低指纹匹配算法的拒识率。

关键词：指纹图像质量指纹鉴定质量空间分布质量感知 NFIQ2.0

自动指纹识别系统中的指纹图像质量评价体系研究

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自动指纹识别系统中的指纹图像质量评价体系研究

作者：张心洁重庆大学

学位级别：硕士

生物识别技术以其无可辩驳的安全性、便利性、易操作性成为身份鉴别技术的热点。人体的生物特征包括指纹、声纹、人脸、虹膜、掌纹等等。相比其他生物特征识别技术,指纹识别技术具有识别效率高、采集方便、成本低廉等优点。近几年又出... 详细信息

生物识别技术以其无可辩驳的安全性、便利性、易操作性成为身份鉴别技术的热点。人体的生物特征包括指纹、声纹、人脸、虹膜、掌纹等等。相比其他生物特征识别技术,指纹识别技术具有识别效率高、采集方便、成本低廉等优点。近几年又出现了半导体指纹传感芯片,所以指纹识别技术已经深入应用到社会许多领域。本文在总结、归纳和吸取了国内外学者所取得的研究成果的基础上,对自动指纹识别的图像质量评价系统进行了深入的研究,文章首先从三个方面即有效区域面积、指纹偏移量、指纹干湿提出了指纹图像前端质量评价系统,然后结合奇异点的有无及细节点的数目,提出一套完整的指纹图像质量评价体系。使用该评价系统,通过返回的指纹图像质量分数,能够较好地对指纹图像质量进行检测,并提高了系统的效率。在求取奇异点时,采用流行的Poincare索引值算法,并利用k-均值算法有效地去除伪奇异点。在提取指纹细节特征时,采用脊线跟踪算法,相对于传统算法,除概念复杂些外,该算法无论从效率或者鲁棒性方面,都具有明显优势。为验证算法,在自行建立的指纹识别开发测试平台上进行了大量实验,试验结果表明算法取得了良好的效果。在论文的最后,提出了指纹图像处理在实际应用中的一些问题,分析了本论文尚没有完全解决的问题。

关键词：指纹图像质量图像分割奇异点提取细节点提取

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网络在线指纹考勤系统可用性措施

计算机应用 2010年第10期30卷 2831-2833页

作者：曾祥绪上海电机学院电子信息学院上海200240

针对网络在线指纹考勤系统在使用中出现的指纹识别延时过长、需要比对的样本库过大、容易误判及对采集到的指纹质量要求过高等问题,分析并提出三项可用性措施:将指纹识别和银企联名信用卡相结合,使身份认证中指纹的1:N远程比对转化为1:... 详细信息

针对网络在线指纹考勤系统在使用中出现的指纹识别延时过长、需要比对的样本库过大、容易误判及对采集到的指纹质量要求过高等问题,分析并提出三项可用性措施:将指纹识别和银企联名信用卡相结合,使身份认证中指纹的1:N远程比对转化为1:1本地比对;采用冗余的指纹模板并自动动态更新;对指纹图像质量评估提出了三项指标及计算方法并将其应用于指纹识别算法中。实际应用效果表明,所提措施及算法能够明显提高在线指纹考勤系统可用性,达到大范围商业应用要求。

关键词：指纹识别可用性指纹考勤系统在线识别指纹图像质量

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四手指指纹采集仪设计与实现

四手指指纹采集仪设计与实现

作者：王家才西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着互联网络和高新技术的广泛应用,身份认证和信息安全越来越受到人们的重视,特别是美国“9.11”事件后,各国反恐形势逐步严峻,声音、掌纹、虹膜、视网膜、面部、指纹等人体生理特征识别系统相继应用于政府、司法、商业、民用系统中。... 详细信息

随着互联网络和高新技术的广泛应用,身份认证和信息安全越来越受到人们的重视,特别是美国“9.11”事件后,各国反恐形势逐步严峻,声音、掌纹、虹膜、视网膜、面部、指纹等人体生理特征识别系统相继应用于政府、司法、商业、民用系统中。指纹识别技术因指纹提取方便、算法成熟、识别率高等优点,成为当前大家最为认可和广泛应用的生物识别技术。指纹采集有三种方式：传统油墨捺印、刑侦现场指纹采集、活体指纹采集。本文主要研究四手指活体指纹采集仪。论文详细分析了四手指指纹采集仪的工作原理、技术指标、系统组成,给出了四手指指纹采集仪的原理框图、硬件设计方案;重点论述了对四手指指纹采集仪关键部件的控制方法,包括CCD寄存器控制、CCD控制时序、CCD噪声种类和抑制、CCD预处理分析等。本文论述了FBI关于四手指指纹图像质量的评价标准,根据此标准讨论了图像旋转、图像镜像、经验阈值探测指纹、CCD指纹图像奇偶帧合并、RGB通道白平衡、设备校准、自适应固定步长/可变步长探测手指等算法。本文有两方面的创新：设备初始校准算法能够减少设备硬件差异,降低背景图像影响;自适应探测手指算法降低各种手指差异,根据图像分析结果,反馈调节光源、增益、曝光参数,确保CCD输出亮度合适、灰度均匀、动态范围广、图像一致性优良指纹图像。对四手指指纹采集仪的测试结果表明：四手指指纹采集仪相比单手指指纹仪可以减少误操作、提高指纹识别准确率、支持和兼容各个国家标准多种指纹采集模式,能够完成10个单手指平面采集、10个单手指滚动采集、双食指平面采集、双拇指平面采集、双拇指滚动采集、2-2采集模式(左手食指和中指+右手食指和中指)、4-4-2采集模式(左手四手指+右手四手指+双拇指)等。本设备通过了FCC/CE认证,通过了FBI图像质量认证,设备通过了IP54防水、防尘和防震测试,测试结果表明本采集仪可靠性高,达到了预期设计要求。下一代半掌或全掌图像产品,将会考虑大容量数据缓存、高速传输、活体指纹检测等方面做进一步的研究。

关键词：四手指指纹采集指纹采集仪指纹图像质量指纹设备校准自动探测指纹