指纹识别PPT

指纹身份识别技术的研究梁琛手指表面由交替的“脊”和“谷”组成的平滑纹理模式就是指纹，其形成取决于胚胎中形成手指表皮部分的初始环境，具有很强的随机性。包括指纹在内的这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上都各不相同，并且是唯一的。依靠这种唯一性，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。什么是指纹身份识别技术随着社会的发展，信息时代的来临，生物识别技术已经成为身份识别的热门技术。而在生物识别领域，指纹识别技术的研究尤为引人注目。指纹识别技术是集传感器技术、生物技术、数字图像处理、模式匹配、电子技术于一体的高新技术。现今，自动指纹识别技术已经广泛应用于公安、海关、银行等需要进行身份鉴定的领域。随着网络的发展，自动指纹识别技术又提供了一种解决网络及数据库安全和保密问题的新途径。指纹识别技术发展的背景•惟一性：任何两个人指纹相同的概率小于十亿分之一•高稳定性：指纹是人的最稳定的生物特征之一•高可靠性：高稳定性和高惟一性决定了指纹识别的高可靠性•易采集性：指纹与生俱来，随身携带，无需记忆•伪造难、破译难：手指必须与指纹采集头接触，难以伪造指纹识别的优点指纹的总体特征指纹的纹形模式区中心点三角点纹数指纹的总体特征-纹形指纹的三种基本图形:环型，弓型，螺旋型，其他的指纹图案都基于这三种基本图案环型弓型螺旋型指纹的总体特征-模式区模式区——指纹上包括总体特征的区域，从模式区就能够分辨出指纹是属于哪一种类型指纹的总体特征-中心点中心点——位于指纹纹路的渐进中心，它在读取指纹和比对指纹时作为参考点指纹的总体特征-三角点三角点——位于从核心点开始的第一个分叉点或者断点、或者两条纹路会聚处、孤立点、折转处，或者指向这些奇异点。三角点提供了指纹纹路的计数和跟踪的开始之处。指纹的总体特征-纹数纹数——指模式区内指纹纹路的数量，在计算指纹的纹数时，一般先在连接核心点和三角点，这条连线与指纹纹路相交的数量就是指纹的纹数指纹的局部特征局部特征是指指纹上的节点的特征，这些具有某种特征的节点称为特征点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的特征点却不可能完全相同指纹纹路不是连续的、平滑笔直的，而是经常出现中断、分叉或打折。这些断点、分叉点和转折点就称为“特征点”指纹的四类局部特征•特征点类型:6种类型•方向:每个节点都有一定的方向•曲率:描述纹路方向改变的速度•位置:节点的位置通过（x,y）坐标来描述，可以是绝对的，也可以相对于三角点或特征点的指纹的局部特征-特征点类型A.终结点：一条纹路在此终结。B.分叉点：一条纹路在此分开成为两条或更多的纹路。C.分歧点：两条平行的纹路在此分开。终结点分叉点分歧点D.孤立点：一条特别短的纹路，以至于成为一点。E.环点:一条纹路分开成为两条之后，立即又合并成为一条，这样形成的一个小环称为环点。F.短纹:一端较短但不至于成为一点的纹路。短纹孤立点环点指纹识别系统的四个主要功能指纹图像采集图像预处理特征提取指纹匹配指纹图像采集•光学采集器–使用光学CMOS芯片–光学棱镜•硅晶体传感器–硅晶体芯片–压感•超声波指纹采集器图像预处理均衡化指纹分割二值化细化指纹图像二值化指纹图像指纹图像均衡化通过两张图的对比可以看出均衡化提高了指纹图像脊线和谷线的对比度。指纹图像的分割指纹图像分割位于指纹图像处理的前端，其目标就是根据特征提取的需要，把指纹图像中质量很差、在后续处理中很难恢复的图像区域与有效区域分开，使后续处理能够集中在有效区域。指纹图像的二值化二值化的目的是把灰度指纹图像变成0、l取值的二值图像，比较好的方法是局部阈值法，它调整阈值大小，效果较好。指纹图像的细化图像细化操作是在二值图像的基础上进行的。一幅二值化图像的细化结果往往称作该二值图像的骨架，进行细化的目的是为特征提取做准备。细化处理主要包括串行细化、并行细化和混合细化。指纹全局特征提取中心点和三角点称为奇异点，奇异点反映了指纹全局的纹理变化特征。准确地提取指纹奇异点的位置和方向对于提高整个指纹识别系统的性能具有重大意义。指纹局部细节特征提取指纹的局部细节特征包括孤岛、终止点、孤点、闭环、分叉点等多种类型。目前大多数的指纹识别系统都采用终止点和分叉点作为指纹匹配的细节特征点。指纹的匹配指纹匹配分两步进行，首先是利用指纹的类别信息进行粗匹配，然后利用指纹的细节点信息进行细节点匹配。细节点匹配是将待识指纹所提取的特征信息与指纹库中模板指纹的特征点信息进行比较，计算其特征点的相似度，得到两枚指纹匹配的相似度值，选取一适当的阀值与该相似度值进行比较，从而判断两枚指纹是否来自同一手指。在指纹的采集过程中，一些不法分子总是企图从采集器上盗取他人的指纹进行不法活动，而指纹图像却不能在采集结束的瞬间消失，致使用户遭受损失指纹磨损严重，手由于意外受伤而造成的残缺，以及在犯罪场合遭故意破坏的指纹等，使提取到的指纹信息具有不完整性，给指纹的最终识别带来了困难随着网络的发展和指纹识别技术的广泛应用，用户对指纹识别的实时性要求越来越高，缩短识别时间是目前该领域需要迫切解决的问题目前该领域有待解决的问题谢谢