论文总字数：17189字

目 录

摘要 1

Abstract 2

1 绪论 3

1.1 研究背景 3

1.2 国内外研究现状 3

1.3 研究的目的和意义 4

1.4 研究内容 4

2 指纹图像识别技术 4

2.1 指纹图像识别的原理 4

2.2 指纹图像识别技术的具体步骤 5

2.2.1 指纹图像的采集 5

2.2.2 指纹图像预处理 6

2.2.3 指纹特征的提取 6

2.2.4 指纹匹配（特征点的匹配） 7

3 指纹图像的预处理 7

3.1 指纹图像归一化 7

3.2 指纹图像分割 8

3.3 指纹图像二值化 9

3.4 指纹图像的滤波增强 10

3.5 指纹图像细化 13

3.5.1 传统算法 13

3.5.2 对OPTA算法的改进 14

4 指纹图像特征点提取和匹配 16

4.1 指纹图像特征点提取 16

4.1.1 找出端点和交叉点 16

4.1.2 去除边缘端点 18

4.1.3 找出特征点 19

4.2 指纹图像特征点匹配 20

4.2.1 匹配方法的选择 21

5 仿真实验结果 23

5.1 界面整体设计 24

5.2 功能介绍 24

6 总结 29

参考文献 29

致谢 31

指纹图像识别的设计与实现

吉玉浩

, China

Abstract:

Fingerprints are one of the most important biological characteristics of a person, and the fingerprints of different people are unique and invariable. Fingerprint identification technology is used in all aspects of current life and is the most popular and reliable authentication technology. In this design, the fingerprint image is processed and processed step by step to achieve the purpose of fingerprint identification. The first step of fingerprint image recognition is fingerprint image preprocessing, and the pretreatment of fingerprint image is directly related to the operation of the latter step, which is an important step. After image preprocessing of fingerprint image feature extraction and recognition, this topic through the study of the characteristics of different feature points in the first extract all endpoints and intersection, and then to eliminate the false feature points. Built in Matlab GUI platform, to simulate the process of fingerprint image processing, the simulation results show that using the algorithm for fingerprint image can be effectively for fingerprint image recognition and matching, meet the feasibility and applicability.

Key word: Fingerprint identification; Image preprocessing; Feature matching; Matlab

绪论

指纹识别的技术在现在的对生物特征的识别方面，已经相对来说是一项发展很成熟的应用技术了，它的发展是有很多年的过程了。在中国的古代和近代历史中，指纹识别就应用在了生活中的很多领域，比如犯罪事件的侦查和在司法方面的鉴定。并且随着科技的日益进步和发展，计算机技术、信息处理技术的逐渐成熟，已经存在了很久的指纹识别技术也有了非常大的进步和更为广阔的发展空间。这门技术也越来越贴近了普通大众的生活，指纹识别技术和与它相关的产品（如手机，电脑等）也越来越普及。

研究背景

早在很久以前的时候，古代的人们就已经认识到了指纹的价值，因为指纹它具有不变性和唯一性的特征，所以人们就把指纹作为一个人身份的象征，进行身份识别一个重要依据。随着科学技术手段的不断发展，人们也从技术层面对古人的这种识别方法得到了验证，这就推动了指纹识别技术的发展和应用。十九世纪初，指纹识别技术正式应用于犯罪鉴别中，但这时候只是依靠人工对比的方法来进行识别，这种方法难度大，速度慢而且也不够准确，不适合实际的需求。到了二十世纪，指纹识别技术有了质的发展，因为图像处理技术的诞生和拍照工具的发展，使得指纹图像识别技术有了更加广阔的发展天地，随着一步一步的发展，使得这门生物特征识别的技术发展成为现在最成熟的技术之一，也让它的应用领域得到了巨大的扩展。在科学技术不断发展的今天，指纹识别技术广泛的应用在了刑事犯罪、企事业单位、智能手机的各个方面。所以，对指纹识别技术进行更深一步的研究和完善工作，是具有非常广泛的实际应用价值。

国内外研究现状

在国内，虽然对指纹识别技术的研究已经有了相当长的一段时间和早期背景，但是早期的人工识别技术因为识别效率不高，没有得到较广泛的应用。随着科学技术不断的发展，人们开始利用计算机技术来进行对指纹的识别，到如今，已经有了十几年的发展历史，这十年中，在计算机编程的一些算法方面有了较大的提升和改进，但和外国的一些技术相比较，还是有一定的差距存在的。所以，就国内的指纹识别技术来说，还是处在这项技术发展的初期阶段。

在国外，指纹识别技术发展时间相对国内来说是相当长的，指纹识别技术在算法方面有很多的优点和优势，并且还有比较成熟的硬件设备。在许多外国国家，他们通过他们的法律来强制保证这些识别技术的应用。所以就目前的发展情况而言，在国外的指纹识别技术已经处在了发展的中期阶段。

研究的目的和意义

指纹图像识别技术虽然在国内外经过了几十年的发展和研究，但是在比较关键的技术方面还有一些没有解决，有待去逐步解决的问题，比如在对有损毁、残缺、和有污渍的指纹图像进行识别时，识别的结果不准确，效果差强人意。还有在识别算法方面不尽如人意，需要作进一步的研究来改进。所以进行研究目的是为了更进一步的研究和完善指纹图像识别这门技术，使其准确性有所提升，性能更加良好。

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