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指纹自动识别系统中细节点提取算法的研究和实现

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指纹自动识别系统中细节点提取算法的研究和实现

作者：王鑫电子科技大学

学位级别：硕士

在目前通讯发达的社会中,人们在许多方面都面临着个人身份识别的问题。基于个人的生理或者行为特征的生物识别技术,作为一种可靠的身份识别方法,应用在社会生活的各个领域。由于人们的生物特征很难被遗忘、分享或者替代,生物识别技术在... 详细信息

在目前通讯发达的社会中,人们在许多方面都面临着个人身份识别的问题。基于个人的生理或者行为特征的生物识别技术,作为一种可靠的身份识别方法,应用在社会生活的各个领域。由于人们的生物特征很难被遗忘、分享或者替代,生物识别技术在鉴定身份以及检测基于身份的犯罪或失误方面得到了越来越广泛的应用。在所有的生物识别技术中,指纹识别技术受到了最多的关注。不仅由于指纹识别技术的历史悠久,更主要的原因是人们可以把指纹识别技术应用在司法审讯以及普通的生活中,例如罪犯识别、门禁和ATM识别卡方面。大致来说,所有的指纹自动识别系统都可以分为两个部分:指纹细节点的提取和指纹细节点的匹配。本文提出了一种指纹细节点的直接检测算法。算法主要利用了指纹图像中脊线和谷线的灰度变化。首先对指纹图像进行预处理,消除噪声区域和指纹背景区域对算法的影响,然后计算了指纹图像中各块的方向,并根据指纹图像的方向信息对指纹图像进行分类。同时,结合指纹图像的灰度变化和各块的方向,提出了指纹脊线的追踪算法,可以直接从灰度图像中获得指纹的脊线信息。最后,为了防止出现虚假的指纹细节点,使用了一系列的指纹后期处理方法。实验证明,本文的算法是有效的而且具有很好的鲁棒性。

关键词：指纹识别细节点提取指纹分割指纹分类

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基于差分码的指纹细节点提取与螺旋向量匹配

基于差分码的指纹细节点提取与螺旋向量匹配

作者：石旦旦浙江工业大学

学位级别：硕士

随着互联网技术及信息科技的飞速发展,传统的基于信物、口令及密码的身份安全系统已经不能满足人们的需求。生物识别技术具有唯一性且终身不变等特点,满足作为身份验证的要求。指纹识别作为最古老也是相对较成熟的生物识别技术,已经被... 详细信息

随着互联网技术及信息科技的飞速发展,传统的基于信物、口令及密码的身份安全系统已经不能满足人们的需求。生物识别技术具有唯一性且终身不变等特点,满足作为身份验证的要求。指纹识别作为最古老也是相对较成熟的生物识别技术,已经被广泛应用于金融、司法等安全系统。然而,当前指纹识别技术还不能满足日益增强的性能要求,各方面技术还有待改进。本文对指纹识别技术中的几个关键技术进行研究,提出了可行的解决方法,具体归纳如下:1.对指纹图像预处理工作进行研究,着重介绍了方向场提取技术及根据方向场进行指纹增强的技术。并且根据方向场信息进行指纹的中心点提取,与以往的中心点提取方法相比,算法简单,速度快。2.针对传统的基于脊线细化的检测方法的耗时长、伪节点多等缺点,提出一种基于差分码的细节特征点提取方法。首先跟踪脊线边缘得到差分码,再利用差分码对不同的边界特征具有独特的差分码这一特点检测转弯点,这些点就是指纹细节点位置。通过与三种不同的方法进行实验对比,结果表明,本文方法有更好的提取准确性和时间性能。3.传统的采用点模式匹配方法,需要寻找参考细节点,并且还要通过旋转平移匹配细节点对,存在时间耗费大,参数计算繁琐等缺点。针对这一问题,本文以中心点为基准构造螺旋向量,并将方向场和细节点数同时纳入匹配。匹配时只需比对两个螺旋向量即可,实验结果验证了该匹配算法的有效性。最后,对论文的研究工作进行了总结和展望。

关键词：指纹识别方向场差分码细节点提取螺旋向量匹配

基于MATLAB的SUSAN指纹细节点提取

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电子测量技术 2008年第9期31卷 114-116页

作者：赵孔新刘辉长春工业大学计算机学院长春130012

在指纹识别中,指纹细节点提取具有重要的意义,它直接关系到指纹匹配的可行性。指纹细节特征提取通常直接从灰度图像中提取特征点,虽然这种算法不必经过二值化和细化过程,但它要对处理后的指纹图象进行纹线修复,然后再实现细节特征提取... 详细信息

在指纹识别中,指纹细节点提取具有重要的意义,它直接关系到指纹匹配的可行性。指纹细节特征提取通常直接从灰度图像中提取特征点,虽然这种算法不必经过二值化和细化过程,但它要对处理后的指纹图象进行纹线修复,然后再实现细节特征提取。纹线修复往往比较耗时,步骤繁琐,同时对噪声比较敏感,甚至涉及到复杂的梯度和微分运算。本文基于简化运算的目的,首先建立USAN区域,再观察USAN区域的变化情况来判断特征点类型,最后提出了较完善的基于SUSAN原理的指纹特征提取算法,并且在MATLAB下进行仿真。实验结果证明了本算法对USAN的求和相当于求积分,计算简单、抗噪声能力强。

关键词： SUSAN MATLAB 指纹细节点提取

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基于二值细化指纹图像细节点提取算法的研究

军事通信技术 2008年第2期29卷 31-34+76页

作者：耿超陈亮解放军理工大学通信工程学院研究生1队解放军理工大学通信工程学院电子信息工程系

指纹细节点的提取对于指纹识别系统的性能至关重要,文中在二值细化指纹图像的细节点提取算法基础上,对细节点提取范围进行了算法改进,用C++语言实现了一种限制提取范围的算法和一种去除伪细节点的算法。实验表明,改进算法提取细节点的... 详细信息

指纹细节点的提取对于指纹识别系统的性能至关重要,文中在二值细化指纹图像的细节点提取算法基础上,对细节点提取范围进行了算法改进,用C++语言实现了一种限制提取范围的算法和一种去除伪细节点的算法。实验表明,改进算法提取细节点的速度和精度都有了明显改进,相对原始的未加限制和去除伪细节点的算法,文中算法耗时减少了约2/3,细节点有效性提升了约3/4。

关键词：二值细化指纹细节点提取提取范围伪细节点

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基于ARM的不同场合指纹细节点提取

长春工业大学学报 2012年第6期33卷 643-647页

作者：刘辉吉林建筑工程学院城建学院电气信息工程系吉林长春130111

基于ARM处理平台,针对不同质量的图像提出改进的8邻域特征提取算法和SUSAN的指纹特征提取算法,在MATLAB下对比了这两种算法的优缺点,总结了其应用的场合,并且在ARM主建平台上验证了这两种算法的快速性和准确性。

关键词： ARM MATLAB SUSAN 细节点提取 8邻域

基于HRF-Net的指纹细节点及汗孔统一提取方法

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计算机学报 2024年第9期 2179-2194页

作者：刘凤王秋恒肖延峰文嘉俊沈琳琳谭旭深圳大学计算机与软件学院广东省智能信息处理重点实验室深圳信息职业技术学院

基于多级特征(例如细节点、汗孔等)融合的指纹识别技术,大大提高了指纹识别系统的安全性和鲁棒性.然而,目前基于高精度指纹的识别技术,几乎都是基于第三级特征中的汗孔特征,而忽略了指纹图像中的其他重要特征.针对这一问题,本文首次提... 详细信息

基于多级特征(例如细节点、汗孔等)融合的指纹识别技术,大大提高了指纹识别系统的安全性和鲁棒性.然而,目前基于高精度指纹的识别技术,几乎都是基于第三级特征中的汗孔特征,而忽略了指纹图像中的其他重要特征.针对这一问题,本文首次提出一种指纹特征提取方法,能够实现在高精度指纹图像上同时提取不同层级特征,包括二级的细节点特征和三级的汗孔特征.本文设计了High-Resolution Fingerprint Net(HRF-Net)作为特征提取模型,利用指纹图像生成细节点与汗孔的热力图,再通过滑动窗口算法处理得到特征点坐标.在HRF-Net模型中,通过引入中继输出结构以实现汗孔和细节点特征的解耦,利用由粗到细的阶段式监督以兼顾网络对不同层级特征的学习,在网络中加入shuffle unit模块减少模型计算复杂度,实现了对指纹不同层级特征高效准确的提取.实验结果表明,本文提出的特征统一提取方法在汗孔的提取上真阳率(RT)达到了96.59%,比目前取得最好性能的Judge CNN提高了3.45%;在细节点的提取上真阳率(RT)达到了81.93%.同时,我们在对汗孔和细节点单独提取上也达到了最好的结果,以衡量提取综合性能的F1-score作为评价指标,模型提取汗孔的F1-score达到了95.83%,比Judge CNN提高1.48%.我们利用所提取的特征在指纹匹配数据集上的指纹图像进行匹配实验,在等错误率(Equal Error Rate,EER)上达到了5.39%,相比传统方法下降7.02%.结果表明,本文的方法在汗孔和细节点的提取性能以及匹配结果上都达到了目前最佳水平.

关键词：指纹识别高精度指纹细节点提取汗孔提取

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基于二值化图像的指纹细节点精确提取方法

东南大学学报（自然科学版） 2010年第3期40卷 471-475页

作者：陈开志胡爱群东南大学信息科学与工程学院南京210096

针对指纹图像质量较差时,基于灰度图的指纹细节点直接提取方法正确率较低,提出一种基于二值化图像的指纹细节点精确提取方法.该方法首先采用方向滤波增强指纹图像,消除各种噪声,然后在二值化图像上进行脊线跟踪,直接提取细节点.脊线跟踪... 详细信息

针对指纹图像质量较差时,基于灰度图的指纹细节点直接提取方法正确率较低,提出一种基于二值化图像的指纹细节点精确提取方法.该方法首先采用方向滤波增强指纹图像,消除各种噪声,然后在二值化图像上进行脊线跟踪,直接提取细节点.脊线跟踪时,采用平滑和加权联合处理来计算脊线下一跟踪点,并提出一种利用循环扩散方法检测脊线连通性的方法,保证脊线跟踪的正确性.实验结果表明,无论图像质量好坏,该方法提取出的细节点正确率都超过80%,优于灰度图直接提取方法及其改进算法.

关键词：图像处理指纹识别细节点提取脊线跟踪

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基于线模式的指纹匹配算法

计算机工程与设计 2017年第12期38卷 3419-3424,3430页

作者：刘汉英刘书卿叶苗陈宫桂林理工大学信息科学与工程学院广西桂林541004

为减少自动指纹识别系统的处理时间,提高系统识别的准确率,研究数字指纹图像细节点的特征,分析部分前人算法,提出一种指纹匹配算法。记录细节点坐标、方向和细节点间穿过的纹线条数,对存储方式和细节点方向计算方法进行改进;为减少指纹... 详细信息

为减少自动指纹识别系统的处理时间,提高系统识别的准确率,研究数字指纹图像细节点的特征,分析部分前人算法,提出一种指纹匹配算法。记录细节点坐标、方向和细节点间穿过的纹线条数,对存储方式和细节点方向计算方法进行改进;为减少指纹非线性形变和旋转的影响,用细节点间连线特征来进行指纹匹配。使用MATLAB R2012b编程实现,对2004国际指纹大赛DB1数据库指纹进行测试,并与现有算法进行比较,取得了较好的实验结果。

关键词：细节点提取指纹匹配算法线模式细节点间穿过的纹线条数

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自动指纹识别技术的研究

自动指纹识别技术的研究

作者：肖蓉南京理工大学

学位级别：硕士

随着社会的不断进步，科技的不断发展，传统的基于信物或口令的安全系统显得越来越脆弱，迫切需要有一种准确、方便、安全的识别技术来代替现有的身份识别方法。指纹识别技术就是在这种条件下产生的。现代统计学已经表明，指纹具有稳定... 详细信息

随着社会的不断进步，科技的不断发展，传统的基于信物或口令的安全系统显得越来越脆弱，迫切需要有一种准确、方便、安全的识别技术来代替现有的身份识别方法。指纹识别技术就是在这种条件下产生的。现代统计学已经表明，指纹具有稳定性和唯一性。目前指纹识别技术作为一种主要的生物识别技术已经被广泛应用于司法、公安和各种安全防护系统。本文的项目背景是设计一个基于自动指纹识别的家庭门禁系统，所以本文的识别算法要求速度快、存储要求低，并且能够向嵌入式系统移植。自动指纹识别系统的工作流程大体分为：对采集的指纹图像进行预处理、特征提取、特征匹配三个部分，本文重点研究了以下内容并做了相关的改进： 1．在提取奇异点方面：首先利用奇异点存在与方向汇聚的区域这一特性，提出了一种基于方向场的快速确定奇异点所在区域的方法，然后再这些区域内根据Poincare Index方法，逐步缩小搜寻范围，找到核心点和三角点的准确位置，最后，设计了一种模板对奇异点进行检测，去除伪奇异点。 2．在提取细节特征点方面：利用特征点8领域编码特性提取端点和分叉点，然后对各种伪特征点分情况讨论，对检测的方法进行了调整。 3．在指纹匹配的环节：提出了一种改进的点模式算法，首先在初匹配阶段利用矢量三角法找出待选基准点，然后根据选出的基准点对所有特征点进行校正，在全局匹配阶段，提出了双重限界盒概念，以每一对待选基准点为极点在极坐标系下计算两幅指纹图匹配上的点对数，取其中最大值作为匹配分数。对于特征点较少的指纹，本文加入了基于纹线相似度的匹配，应用于自动指纹识别系统。

关键词：奇异点细节点提取点模式匹配纹线相似度