指纹自动识别系统设计课程设计

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1、 1 1 绪 论 1.1、指纹自动识别技术的历史、现状和未来 自动指纹识别技术是一种有着广泛应用背景的身份鉴定技术。本论文主要介绍了自 动指纹识别系统的指纹图像处理和指纹匹配两部分。指纹识别的基本原理为：采用细节 点坐标模型来做细节匹配，即对指纹的脊线末梢和指纹的脊线分支点提取特征点来鉴定 指纹。具体的自动指纹识别系统框图见图1-1。 图 1-1 自动指纹识别系统框图 考古证实，公元前 7000 年到 6000 年以前，古叙利亚和中国，指纹作为身份鉴别己 经开始应用。考古发现，在这个时代，一些粘土陶器上留有陶艺匠人的指纹，中国的一 些文件上印有起草者的大拇指指纹，在 Jercho 的古城市的房

2、屋留有砖匠一对大拇指指 纹的印记等。虽然指纹的一些特征己经被人们认识和接受而不能证明，但指纹己广泛应 用社会的各个方面。 19 世纪初， 科学研究发现了至今仍然承认的指纹的两个重要特征： 一是两个不同手 指的指纹脊线的式样(ridge pattern)不同，另外一个是指纹脊线的式样终生不改变。这个 研究成果使得指纹在犯罪鉴别中得以正式应用。(主要代表性的事件有：1896 年阿根廷 首次应用，然后是 1901 年的苏格兰，20 世纪初其他国家也相继应用到犯罪鉴别中) 20 世纪 60 年代，由于计算机可以有效的处理图形，人们开始着手研究利用计算机来处理 指纹。从那时起，自动指纹识别系统 AFIS

3、 在法律实施方而的研究和应用在世界许多国 家展开。 20 世纪 80 年代，个人电脑、光学扫描这两项技术的革新，使得它们作为指纹取像 的工具成为现实，从而使指纹识别可以在其他领域中得以应用，比如代替 IC 卡。现在 (90 年代后期)，低价位取像设备的引入及其飞速发展，可靠的比对算法的发现为个人身 2 份识别应用的增长提供了舞台。 对指纹识别技术来说，被广泛接受意味着在影响千万人的日常生活的各个地方使用。 通过取代个人识别码和口令，指纹识别技术可以阻止非授权的访问，可以防止盗用 ATM、蜂窝电话、智能卡、桌面 PC、工作站及其计算机网络；在通过电话、网络进行 的金融交易时进行身份认证； 在建筑

4、物或工作场所， 指纹识别技术可以取代钥匙、 证件、 图章和卡阅读器。 然而，必须指出的是，指纹识别技术到目前在国内乃至世界上仍未普及，其主要原 因是： (1)速度慢，目前一般系统辨别时需要数秒钟甚至更长； (2)价格高，系统过于昂贵； (3)性能差， 错误拒识率 （False Reject Rate： FRR） 和错误接受率 （FalseAccepted Rate： FAR）过高。因此，对快速而精确的指纹识别方法的研究有着重要的科学意义和应用价 值。 一般来说， 一个指纹自动识别系统(Automated Fingerprint Identification System：AFIS) 主要包括指纹图像提取子系统、指纹识别子系统和指纹压缩存储子系统几个部分组成。 其中，指纹识别子系统是整个系统的核心部分，包括指纹图象处理、特征提取、指纹分 类及匹配等四部分。本文将主要对指纹图象处理和特征提取的部分算法加以讨论和研 究。 1.2、本文的主要研究工作 本文主要的研究内容是在 VC+环境下实现指纹图像的小波变换和预处理，同时还 研究指纹特征提取及匹配算法问题。 全文对小波的基本理论进行了简要