Web验证码的生成与识别

论文摘要

随着互联网的进一步发展,在网络给人们提供了丰富资源的同时,网络的安全问题也日渐突出。为了保证网络的安全性,各大网站都投入了大量的人力物力来研究验证码生成技术,以提高网站的安全性和抗攻击的能力。对验证码的生成和识别技术进行研究有两方面的意义。一方面可以检验验证码技术在维护网络安全上的有效性;另一方面可以结合Web代理程序为用户提供自动获取网页信息的服务,简化用户的操作。本文的工作主要有以下几个方面:（1）介绍了验证码技术的工作原理,并设计了一种基于ASP的无组件生成彩色BMP验证码的方法。（2）描述了验证码图像的预处理工作,包括彩色验证码图像的灰度化、二值化和去噪。（3）介绍了验证码图像中字符的分割算法,并对两种验证码图像分别设计不同的分割方法。对第一种字符间距较大但是字符笔画有断裂的验证码采取了改进的投影分割法进行分割;对第二种字符倾斜且粘连的验证码采取了结合连通域法、投影法和寻找最短路径的方法进行分割。（4）用K-近邻分类、BP神经网络和支持向量机三种方法分别对一种字符变形、扭曲程度较大的验证码进行识别,对这三种方法进行比较并通过识别率分析验证码技术在保护网络安全上的有效性。（5）从以上实验得出结论:大多数网站的验证码技术还是要加以改进的,最好的反识别方法就是增加字符间的粘连程度,使字符的分割更加困难。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 光学字符识别（OCR）的研究现状
• 1.3 验证码技术简介
• 1.3.1 验证码技术的应用流程
• 1.3.2 验证码技术的作用和意义
• 1.3.3 验证码识别的一般步骤
• 1.4 本文的主要工作
• 1.5 本文的章节安排
• 2 基于ASP的无组件生成彩色BMP图形验证码技术
• 2.1 相关ASP技术概述
• 2.2 验证码技术的安全性分析
• 2.3 无组件生成图形验证码的设计思路
• 2.3.1 设计目标
• 2.3.2 关键模块
• 2.3.3 验证码的生成过程
• 2.4 本文所生成验证码的特点
• 2.5 本章小结
• 3 验证码图像的预处理
• 3.1 预处理概述
• 3.2 彩色RGB图像的灰度化
• 3.2.1 灰度化的概念
• 3.2.2 灰度化的处理方法
• 3.3 验证码灰度图像的二值化
• 3.3.1 二值化的概念
• 3.3.2 二值化方法的分类
• 3.3.3 常用的图像二值化算法
• 3.3.4 二值化方法总结
• 3.4 去噪
• 3.4.1 引言
• 3.4.2 中值滤波
• 3.4.3 去除孤立点、线
• 3.4.4 去除孤立噪声区域
• 3.4.5 去噪方法总结
• 3.5 本章小结
• 4 字符分割
• 4.1 分割技术简介
• 4.2 投影分割法
• 4.3 连通域分割法
• 4.4 对粘连字符进行分割的组合方法
• 4.4.1 最短路径问题
• 4.4.2 最短路径问题在字符分割中的应用
• 4.4.3 粘连字符的分割算法设计
• 4.5 本章小结
• 5 字符识别
• 5.1 字符识别概述
• 5.1.1 模板匹配法
• 5.1.2 字符结构分析法
• 5.1.3 神经网络识别法
• 5.1.4 本文选用的识别方法
• 5.2 识别前对字符图像的处理
• 5.2.1 字符的标准化
• 5.2.2 字符的特征提取
• 5.3 K-近邻分类法
• 5.3.1 K-近邻分类简介
• 5.3.2 K-近邻分类算法
• 5.3.3 实验结果
• 5.4 BP神经网络法
• 5.4.1 BP神经网络概述
• 5.4.2 BP神经网络的工作原理
• 5.4.3 BP神经网络的设计
• 5.4.4 实验结果
• 5.5 支持向量机
• 5.5.1 最优分类面
• 5.5.2 支持向量机的实现
• 5.5.3 支持向量机的内积核函数
• 5.5.4 实验结果
• 5.6 验证码识别总结
• 5.6.1 三种识别方法的比较
• 5.6.2 对验证码技术安全性的分析
• 6 总结与展望
• 6.1 本文的工作
• 6.2 进一步的工作
• 致谢
• 参考文献