掌紋識(shí)別技術(shù)作為生物識(shí)別技術(shù)的一種,近年來(lái)受到了越來(lái)越多的研究者的關(guān)注,掌紋識(shí)別技術(shù)不僅滿足生物識(shí)別技術(shù)要求的普遍性,唯一性和可采集性,同時(shí)具有特征豐富,易采集和用戶友好等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。隨著當(dāng)代社會(huì)對(duì)生物識(shí)別技術(shù)的要求越來(lái)越高,如何發(fā)揮掌紋識(shí)別的優(yōu)勢(shì),構(gòu)建魯棒性高,同時(shí)安全有效的掌紋識(shí)別系統(tǒng)是當(dāng)今掌紋識(shí)別研究的主要研究方向。利用掌紋方向特征進(jìn)行識(shí)別是掌紋識(shí)別的主要方法之一,然而在掌紋方向特征選擇方面,使用單方向的特征會(huì)使特征的魯棒性較差,使用多方向的特征又常常因計(jì)算量過(guò)導(dǎo)致不能滿足實(shí)時(shí)性的要求。同時(shí),在掌紋匹配算法中,傳統(tǒng)的一對(duì)一掌紋認(rèn)證算法已經(jīng)無(wú)法滿足一對(duì)多的掌紋識(shí)別任務(wù),基于稀疏表示的方法被證明可以有效解決這種一對(duì)多識(shí)別問(wèn)題,它也成為了解決掌紋識(shí)別任務(wù)的突破口。針對(duì)上述掌紋識(shí)別中的魯棒性、識(shí)別效率的問(wèn)題,本文的主要工作包含如下內(nèi)容:首先,研究并提出一種基于方向距離的掌紋特征�；诜较蚓嚯x的旋轉(zhuǎn)不變性,通過(guò)利用一組不同方向的線性濾波器分別與掌紋圖像進(jìn)行卷積計(jì)算,然后計(jì)算最強(qiáng)響應(yīng)方向與最弱響應(yīng)方向之間的距離,得到方向編碼距離和方向響應(yīng)距離。接下來(lái)單獨(dú)將得到的方向編碼距離與主方向編碼特征融... 

【文章來(lái)源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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來(lái)自不同掌紋

第二章掌紋識(shí)別概述11（b）IITD數(shù)據(jù)庫(kù)中的典型ROI圖像（c）GPDS數(shù)據(jù)庫(kù)中的典型ROI圖像圖2-4來(lái)自不同掌紋數(shù)據(jù)庫(kù)的典型ROI圖像Fig.2-4TypicalROIimagesfromdifferentpalmprintdatabases2.3掌紋圖像預(yù)處理對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的掌紋圖像，我們需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理的目的在于對(duì)不同的掌紋圖像進(jìn)行對(duì)齊，同時(shí)提取掌紋的中心部分作為掌紋ROI圖像。對(duì)掌紋圖像進(jìn)行對(duì)齊通常利用建立坐標(biāo)系來(lái)實(shí)現(xiàn)，掌紋ROI圖像的提取目的是去除圖像中與掌紋無(wú)關(guān)的部分，這部分通常包括手掌的邊緣部分，不屬于掌紋圖像的外部環(huán)境，這部分圖像不僅對(duì)掌紋識(shí)別無(wú)用甚至可能嚴(yán)重影響識(shí)別效率。同時(shí)，通過(guò)ROI圖像的提取，我們還可以去除掌紋圖像采集過(guò)程中產(chǎn)生的一部分噪聲對(duì)掌紋識(shí)別系統(tǒng)的影響，提高掌紋識(shí)別系統(tǒng)的準(zhǔn)確率。當(dāng)前有多種方法可以用來(lái)提取掌紋ROI圖像，最常用的辦法是建立掌紋坐標(biāo)系來(lái)進(jìn)行提齲建立掌紋坐標(biāo)系來(lái)進(jìn)行掌紋ROI圖像提取先利用手掌中固有的幾個(gè)點(diǎn)的連線來(lái)構(gòu)建坐標(biāo)系[8]，然后通過(guò)建立的坐標(biāo)系提取手掌的中心區(qū)域作為ROI圖像，主要包括以下幾個(gè)步驟：步驟一：通過(guò)低通高斯濾波器對(duì)掌紋圖像的噪聲進(jìn)行平滑，并通過(guò)設(shè)定一個(gè)閾值將平滑后掌紋圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，如圖2-5（b）所示。步驟二：利用邊緣檢測(cè)算法來(lái)找到掌紋的邊緣線，同時(shí)檢測(cè)出建立坐標(biāo)系要使用的基準(zhǔn)點(diǎn)，即食指與中指的指縫和小指與無(wú)名指的指縫，如圖2-5（c）所示。步驟三：通過(guò)連接上一步驟產(chǎn)生的基準(zhǔn)點(diǎn)作為Y軸，同時(shí)以兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的中點(diǎn)為原點(diǎn)對(duì)Y軸做垂線構(gòu)建X軸，構(gòu)建的坐標(biāo)軸如圖2-5（d）所示。步驟四：沿著X軸向掌紋的中心區(qū)域移動(dòng)一段距離找到一個(gè)點(diǎn)，距離長(zhǎng)度為兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間距離的3/4，并以此點(diǎn)為中心構(gòu)建一個(gè)正方形的區(qū)域，正方形邊長(zhǎng)為兩個(gè)基準(zhǔn)

廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文12點(diǎn)之間的距離，最終將這塊區(qū)域裁剪出來(lái)作為掌紋ROI圖像。最終提取出的掌紋ROI圖像如圖2-5（f）所示（a）原始圖像（b）二值圖像（c）邊界檢測(cè)（d）建立坐標(biāo)系（e）提取中央部分（f）ROI圖像圖2-5ROI圖像提取的基本流程Fig.2-5BasicprocedureofROIimageextraction2.4掌紋特征提取掌紋中包含著豐富多樣的特征，通過(guò)特定的掌紋特征提取方法，將掌紋中擁有高安全性和穩(wěn)定性的特征提取出來(lái)用于掌紋識(shí)別系統(tǒng)。由上一章我們了解到掌紋中的特征有各自對(duì)應(yīng)提取和處理方法，而在掌紋特征中包含最豐富的信息是方向信息，這些方向特征區(qū)分能力強(qiáng)，同時(shí)相比于其他特征不易隨著年齡，工作等原因被消磨而失去辨別能力，是掌紋識(shí)別中最受青睞的一種特征。本文主要研究對(duì)方向特征加以分析和改進(jìn)，為了提取掌紋中的方向特征，常使用的辦法是通過(guò)一組具有線性結(jié)構(gòu)的濾波器來(lái)對(duì)掌紋圖像進(jìn)行濾波操作，同時(shí)為了計(jì)算方便，需要將提取到的方向特征轉(zhuǎn)化為特征向量。一般方向特征存在以下幾種表達(dá)辦法：方向編碼方法，特征描述子方法。（1）基于方向編碼的方法基于方向編碼的方法通常先將每個(gè)濾波器的方向進(jìn)行編號(hào)，接著將提取到的方向特征的方向序號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制編碼�；诜较蚓幋a的方法，通常選取一個(gè)或者多個(gè)方向進(jìn)行編碼，經(jīng)典的選取單個(gè)方向進(jìn)行編碼的方法主要有CompetitiveCode[9]，OrdinalCode[10]，RLOC[35]，采取單個(gè)方向進(jìn)行編碼通常特征提取速度快，但是會(huì)丟

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]掌紋圖像多級(jí)特征提取與識(shí)別算法研究[D]. 費(fèi)倫科.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]面向身份識(shí)別的掌紋特征提取和匹配方法研究[D]. 岳峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]掌紋識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 賈偉.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]融合多種方向特征的掌紋識(shí)別算法研究[D]. 陳曉蔓.合肥工業(yè)大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3292951