小波分析在指纹系统中的研究和应用

论文题目: 小波分析在指纹系统中的研究和应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机技术

作者: 霍明德

导师: 朱庆生,邓雄

关键词: 指纹图像压缩,小波分析,小波零树编码,图像

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: AFIS(Automatic Fingerprint Identification System)自动指纹识别系统作为一种比较理想的安全认证技术，其应用领域非常广泛，具有广阔的市场前景。本论文研究重点是AFIS的指纹图像数据的压缩、指纹图像特征点的提取和特征点的匹配。现大多数实现技术的算法都是采用傅里叶变换算法，而傅里叶变换是以正弦函数作为正交基函数，离散傅里叶变换也是以整个域中的非零基向量作为变换核向量，这给傅里叶变换的应用带来了局限性。例如，图像中的某些局部特征(如边缘或线条)同傅里叶变换核函数的周期性质相距甚远，以至于傅里叶变换对这样的局部不能够做出最佳表示。论文分析了AFIS图像数据与传输的矛盾，阐明了AFIS对图像数据压缩、图像预处理、图像分析与识别的需求。小波分析是近年来迅速发展起来的新兴学科，论文对比分析了傅里叶变换、Gabor变换和小波变换，描述了小波变换的多分辨率分析的特点。重点分析了小波变换编码的基本框架，把基于小波分析零树编码算法具体应用到指纹图像压缩处理中，解决了AFIS对图像数据存储和传输的技术难点。分析了AFIS对指纹图像分析与识别和配准模块中的技术难点，介绍了基于小波分析图像匹配的关键技术、基于小波变换和最小二乘相结合的匹配、基于“atrous”算法的图像匹配、基于相似距离的图象匹配以及基于低频成分的图像匹，并把这些匹配技术应用到AFIS系统的图像匹配处理模块中，使得AFIS系统的匹配效率在数量级上得到提高，以确保整个系统更加稳定快速准确运行。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 课题研究的意义

1.2 图像变换的基础

1.3 研究的内容

1.4 研究的背景

2 傅里叶变换、Cabor变换和小波变换的对比分析

2.1 傅里叶变换

2.2 Cabor变换

2.2.1 高斯函数的特性

2.2.2 高斯函数的傅里叶变换特性

2.3 小波变换

2.3.1 小波变换的定义

2.3.2 小波的时频窗

2.4 Gabor变换与小波变换的对比

2.5 本章小结

3 基于小波变换的图像压缩技术

3.1 小波变换编码的优越性

3.2 小波变换编码的基本框架

3.3 零树编码算法

3.4 本章小结

4 指纹图像的预处理

4.1 图像的平滑

4.2 图像的归一化

4.3 图像的纹理方向和噪声

4.4 图像的二值化

4.5 指纹脊线的弥合

4.6 指纹图像的细化

4.7 本章小结

5 指纹图像的特征提取

5.1 奇异点的判定

5.2 细节特征的提取

5.3 指纹拼接

5.4 特征点的选取

5.5 特征模板的组织

5.6 本章小结

6 特征图像匹配

6.1 基于小波变换和最小二乘相结合的匹配方法

6.2 基于“a trous”算法的图像匹配

6.3 基于相似距离的图象匹配

6.4 基于低频成分的图像匹配

6.5 本章小结

7 系统的实现

7.1 系统的结构

7.2 系统特点

7.3 系统的网络

8 结论

8.1 本文完成的主要工作和成果

8.2 本文的主要创新点

8.3 小波分析的应用前景展望

致谢

参考文献

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2006-12-06

参考文献

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小波分析在指纹系统中的研究和应用

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