基于VC的指纹预处理

论文总字数：18446字

摘 要

指纹是指人的手指末端皮肤的纹理，因其具有唯一性及永久不变性，现已成为生物特征识别领域的代名词。传统的身份证、密码输入等身份认证已满足不了现代对安全技术的需要，将信息技术与生物技术相结合的生物认证技术是现今最有发展潜力的技术之一,并且在电子商务政务服务、社保医保服务、电子门锁门禁服务等越来越多的领域广泛应用。人的指纹在一生中形状固定且不变，利用指纹进行个人身份认证已成为现今重要的身份识别技术之一。

关键词: 指纹，预处理，图像增强，Visual C

Abstract：A fingerprint is the texture end of the finger skin. It has the uniqueness and invariability permanently, so it becomes the pronoun in the field of biometrics now. The traditional password authentication can"t satisfy the demands of the modern technology of security. Nowadays, combining information technology and biotechnology of biometric authentication technology is one of the most potential technology, and in more and more fields are widely used, such as business affairs service, social security health care services and door lock service. In a lifetime, fingerprint’s shape is fixed and immutable, the use of fingerprints for personal identity authentication has become one of the most important identity recognition technology today.

Keywords： Fingerprint, Pretreatment, Image Enhancement, Visual C

目 录

1前言 4

1.1生物特征识别技术简介 4

2指纹图像预处理 4

2.1常用图像格式简介 4

2.2指纹图像简介 6

2.3指纹图像预处理系统 6

2.4指纹图像真实化处理 7

2.4.1指纹图像场计算算法 7

2.4.2指纹图像分割算法 9

2.4.3指纹图像均衡算法 10

2.4.4指纹图像收敛算法 10

2.4.5指纹图像平滑算法 10

2.5指纹图像智能增强 11

2.6指纹图像骨架提取 12

2.6.1指纹图像二值化 12

2.6.2指纹图像细化算法 13

3指纹图像预处理的实现 15

3.1开发环境简介 15

3.2指纹图像场算法的实现 16

3.3指纹图像智能增强的实现 16

3.4指纹图像二值化的实现 17

3.5指纹图像细化的实现 18

结 论 20

参 考 文 献 21

致 谢 22

附 录 23

1 前言

传统的身份证、密码输入等身份认证已满足不了现代对安全技术的需要，将信息技术与生物技术相结合的生物认证技术是现今最有发展潜力的技术之一,并且在电子商务政务服务、社保医保服务、电子门锁门禁服务等越来越多的领域广泛应用。人的指纹一生中形状固定且不变，利用指纹进行个人身份认证已成为现今重要的身份识别技术之一，而指纹图像的预处理结果更是影响指纹的对比结果。

1.1 生物特征识别技术简介

现今社会快速发展，传统的身份识别方法已满足不了现今对信息安全保护的需要，随着生物识别技术高速发展和提高，现已成为保证信息安全的主要手段之一。

传统的个人身份识别方法主要是使用钥匙、身份证、信用卡、密码、工作卡等。这些方法具有很多缺点。如个人的随身物品容易忘记携带、丢失、被盗等，造成人们工作和生活上很多不便，影响社会的发展，因此这些传统的个人身份识别方法已越来越不适用。能够用来个人身份识别的特征主要有指纹特征、脸部特征、虹膜特征、基因特征、签名特征、掌纹特征、声纹特征等。这些特征具有以下特点：

（1）普遍性：单一个体均具有该特征；

（2）独特性：任意两个人都不同；

（3）稳定性：不会发生变化；

（4）可采集性：该特征可以被定量测量。

一个有秩序的以人为本的社会，首先应该是让作为个体的人感到安全感的社会，在人身安全、财产安全与隐私安全方面能有保障的社会。我国着重在此方面发展，深入研究和发展生物特征识别技术，在2008年的北京奥运会和2010年的上海世博会上预防各种可能的犯罪活动的措施更是生物特征识别技术的着重应用。

2 指纹图像预处理

2.1 常用图像格式简介

BMP图像文件的特点是以每位像素的数据为单位组成图像像素矩阵，该图像像素矩阵的长宽、单位像素数据的亮度和色彩长度都可以在BMP文件的头文件中定义。典型的BMP图像的文件结构是由位图文件头、位图信息头、调色板数据和像素数据组成。

BMP图像文件结构如图2-1所示。

位图文件头
位图信息	位图信息头
	调色板数据
像素数据

图2-1 BMP图像文件结构

1.位图文件头

位图文件头中的BITMAPFILEHEADER数据结构定义如下：

2.位图信息头

位图信息头中的BITMAPINFOHEADER数据结构定义如下：

3.调色板数据

Visual C 中用 RGBQUAD数据结构（长度固定位4字节（ Byte））定义其中的元素类型。 RGBQUAD数据结构定义如下：

4.像素数据

对于需使用调色板的BMP文件位图，调色板后跟的是图像数据字节阵列，像素数据是从上到下，从左到右排列的。

2.2 指纹图像简介

指纹是人的手指末端皮肤上的纹理，其种类繁多，数量级更是达到，现今尚未发现两枚完全相同的指纹。指纹纹型是指纹的整体形态，如图2-2所示，依次为弓（拱）型指纹、斗型指纹和箕型指纹。

图2-2 指纹纹型

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