指纹增强算法的研究文献综述

 2023-09-19 10:30:24

文献综述

本课题的现状及发展趋势:

由于指纹具有唯一性和稳定性,所以指纹识别在当今社会成为了最广泛使用的生物特征识别技术。如今电子产业发展迅猛,在日常生活中,指纹识别系统与电子产业的相互结合更为广泛,以至于在办公室、家庭以及公共场合等都离不开指纹识别技术。对其展望主要是开发更为强大的系统,使得精度更高,用途更广泛。其次,图像处理在军事、遥感、气象等大型应用中有不断增长的需求。

指纹增强技术是20世纪60年代兴起的,近年来随着计算机和网络技术的飞速发展,指纹识别技术已成为身份验证和生物识别技术中的热点。指纹增强系统在过去的30年里虽然已经取得了很大的发展,但在指纹采集中,由于采集设备本身所带的噪声、指纹本身受污染、手指过湿,手指过干等,往往难以得到清晰的图像,采集的指纹图像不可避免的存在线纹间的粘连和断裂等,严重影响指纹特征值得提取。为了弥补指纹图像的质量缺陷,保证指纹后处理算法对指纹图像具有足够的鲁棒性,图像增强是十分必要的。指纹图像增强目的是为了消除噪声,增强脊线和谷线的对比度,将断裂的脊线和谷线连接起来,消除由于噪声、变形等带来的粘连及由于油污等产生的毛刺等,改善图像质量,保证特征信息提取的准确性和可靠性。指纹图像如果得不到准确、显著的增强,指纹特征就难以被准确提取。在这一方面,许多学者对指纹图像增强方法进行了探讨,其中,Coetzee [3]等使用Marr-Hildreth 边缘算子得到指纹灰度图的脊边缘图,提出了采用卷积模板来进行增强的方法,Randolph [4]等提出了一种使用方向滤波器组来对二值图像来进行增强的方法,Sherlock [5]等提出了采用傅立叶滤波器来增强指纹图像的方法,Hong [6]提出了使用Gabor 滤波器的方法来增强指纹图像的方法。事实证明,这些方法用于金融安全、数字加密、电子商务等安保领域都取得了较好的效果。

本课题的价值:

指纹作为重要的证据之一,在以前的破案工作中,技术人员需要举着放大镜,把现场提取的指纹在几十万份指纹档案中一一核对,有时需要十几个人连着干两个月,才有可能找出相同的指纹。20世纪90年代初,北京市公安局刑事科学技术研究所(简称刑科所)研制成功了具有国际先进符合我国刑侦部门实际需要的指纹自动识别系统,彻底结束了这种繁重的体力劳动,然而,这种技术的最大功臣,当属指纹增强,随着技术的不断发展成熟,潜力和前景十分巨大。

再比如,富士通和IBM等国际领先品牌的笔记本电脑开始利用指纹增强技术开发指纹系统,改变以前指纹水平、识别容易出错和不稳定的缺点。新一代的指纹增强系统采用了电容传感器技术,并采用了小信号来创建山脉状指纹图像的半导体设备。通过指纹增强系统的电容传感器发出电子信号,电子信号将穿过手指的表面和死性皮肤层,而达到手指皮肤的活体层(真皮层),直接读取指纹图案,

所以说,在所有的生物特征识别技术中,指纹增强技术是一门综合性,多门类,跨学科的前景无限的应用技术,涉及到计算机,电子,生物等领域,在生物特征识别技术市场上占有非常高的使用率。相对于其它身份认证技术,指纹具有许多独到的优点。首先,指纹相对于个人是固定的,其不会因为人的年龄或者健康状况等因素而产生变化,但是诸如声音,脸部等却存在较大变化的可能。其次,指纹非常便于采集,服务于开发识别系统,实用性强,部分功能硬件化容易。再者,一个人的十指指纹互不相同,可以方便地利用多个指纹构成多重口令,从而提高系统的安全性。

参考文献:

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