基于Matlab的指纹图像预处理方法研究毕业设计论文

毕业论文基于Matlab的指纹识别姓名院（系）专业班级学号指导教师职称论文答辩日期学生承诺书本人郑重声明：所提交的学位论文，全部是本人在指导教师的指导下，和同学们的协助下独立完成的工作研究成果。

文中除了特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

签名：_____________日期：_______________摘要随着科学技术的不断发展，自动化的指纹识别技术如今已经被人们广泛地应用在银行、商业交易、公安部门、海关部门等需要对人的身份进识别的领域，而本文所描述的是对自动化指纹识别系统的研究现状以及自动化指纹识别系统的基本算法和流程，本实验是利用MATLAB2012来进行了指纹识别系统的仿真和实验的。

然而在生物识别技术的快速发展的今天，人们通过研究发现了每一个人的指纹都具有唯一性和不变性。

也正因为这样，指纹识别技术正在逐步的发展成为一种新的身份识别技术，并且凭借它良好的安全性以及可靠性，逐步有取代传统身份认证的方式趋势。

本文简单的介绍了指纹识别图像的预处理的方法和步骤。

指纹图像预处理之后将会得到一个宽度为统一像素的细化后的二值化图像，最后再根据特定的指纹图像的端点以及交叉点的特征进行对指纹自动匹配。

本论文中采用MATLAB2012编程实现所有算法。

关键词：指纹识别技术指纹图像预处理指纹识别 MATLAB2012目录1 绪论 (1)1.1 生物特征识别的意义 (1)1.2 生物特征识别分类 (2)2 指纹识别的原理和方法 (5)指纹识别的基本原理 (5)指纹识别系统工作流程 (5)指纹识别技术的方法 (7)神经网络指纹识别算法 (7)2.3.2 滤波特征和不变矩指纹识别算法 (7)指纹匹配算法 (9)3 指纹识别算法的实现 (10)3.1 指纹图像的预处理 (10)图像的平滑 (10)图像的归一化 (12)图像的纹理方向 (13)图像的二值化 (15)纹线细化 (16)3.2 指纹图像的特征提取和特征匹配 (19)3.2.1 特征提取 (19)3.2.2 特征点匹配 (20)4 系统实现 (22)仿真实验前期准备 (22)4.1.1 仿真实验的实验软件 (22)4.1.2 仿真实验数据的选取 (22)4.1.3 仿真实验界面的设计 (23)仿真实验算法 (24)4.2 指纹图像的预处理 (25)4.3 实验结果与分析 (31)4.4 实验结果分析与总结 (40)5 小结 (41)参考文献Abstract致谢仲恺农业工程学院毕业论文(设计)成绩评定表1 绪论如今，生物特征识别领域中的最为成熟的应用技术之一--指纹识别技术。

重庆工商大学
毕业论文(设计)开题报告计算机科学与信息工程学院 (系)测控技术与仪器专业(本科) 2006级1班课题名称：基于MATLAB的指纹图像预处理系统设计
毕业论文(设计)起止时间：
XX年XX 月XX 日～ XX 月XX日(共XX周)
学生姓名：XX 学号：XX
指导教师： XX
报告日期：
XX学毕业论文(设计)开题报告3－1
说明：
1.本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在接到“毕业论文(设计)任务书”、正式开始做毕
业论文(设计)的第2周或第3周末之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。

每个毕业论文(设计)课题撰写本报告一份，作为指导教师、毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题任务的依据，并接受学校的抽查。

《MATLAB语言》课程论文Matlab指纹识别系统姓名：***学号：***********专业：通信工程班级：通信2班指导老师：***学院：物理电气信息学院完成日期：2014.11.11Matlab指纹识别系统（姓名江帅璋2013级2班）摘要本文系统地介绍了指纹识别技术的发展和国内外研究应用现状，阐述了建立指纹识别系统的必要性和意义。

以数字图像处理为基础，研究指纹识别的原理和方法，重点分析基于神经网络指纹识别算法、滤波特征和不变矩指纹识别算法和指纹匹配算法，将matlab作为仿真工具，针对已有的三种指纹识别算法进行编程识别；并通过实验论证各种算法的优缺点。

关键字：指纹识别；算法；matlab仿真目录第一章绪论 (4)1.1 引言 (4)1.2指纹识别技术的发展和研究现状 (5)1.3 指纹识别研究的目的和意义 (7)1.4 本论文结构 (8)第二章指纹识别的理论和方法 (9)2.1指纹识别的基本原理 (9)2.2指纹识别系统工作流程 (9)2.3指纹识别技术的方法 (10)2.3.1神经网络指纹识别算法 (10)2.3.2 滤波特征和不变矩指纹识别算法 (11)2.3.3指纹匹配算法 (13)第三章matlab仿真实验结果与分析 (16)3.1 算法matlab仿真结果 (16)3.2 结果分析 (17)第四章总结与展望 (18)参考文献 (19)附录 (20)致谢.............................................................................................. 错误!未定义书签。

第一章绪论1.1 引言随着网络信息化时代的快速发展，个人身份的数字化和隐性化水平也得到了提高。

如何准确鉴定一个人的身份，保护信息安全是当今信息化时代必须解决的一个关键性社会问题。

目前，我国的各种管理大部分使用证件、磁卡、IC卡和密码，这些手段无法避免伪造或遗失，密码也很容易被窃取或遗忘。

毕业设计〔论文〕题目名称：指纹识别技术的研究与设计--指纹图像预处理之二院系名称：计算机学院班级：软件052班学号：200500834218学生姓名：王思远指导教师：杜俊俐2021 年6 月指纹识别技术的研究与设计--指纹图像预处理之二The Fingerprint Recognition Technology's Research and Designs---Second fingerprint image pretreatment院系名称：计算机学院班级：软件052班学号：200500834218学生姓名：王思远指导教师：杜俊俐2021 年6 月摘要指纹识别作为一种生物鉴定技术，为人类的个体的定义提供了一个到目前为止最为快捷和可信的方法。

随着指纹识别的普及，人们之间的信任本钱将大大降低，提高人类社会活动的效率。

对于想从事和已经从事网络商务的公司来讲，确认交易人的身份是解决信用问题的第一步，而且是最重要的一步。

在信息时代，一种平安便捷的身份认证方式显得越发重要。

“在网络上，没有人知道你是一只狗，〞在这种情况下，任何基于网络环境下的交往活动都被蒙上了一层技术意义的灰色。

不可防止，所有基于这种网络技术根底之上的经济活动也因此被深深打上了不真实和不被信任的烙印。

随着科技的进步，指纹识别技术已经开始慢慢进入计算机世界中。

目前许多公司和研究机构都在指纹识别技术领域取得了很大突破性进展，推出许多指纹识别与传统IT技术完美结合的应用产品，这些产品已经被越来越多的用户所认可。

对指纹图片进行识别前的预处理工作，希望不吝指正。

关键词：指纹、图像、预处理、指纹识别技术。

AbstractThe fingerprint recognition takes one bioassay technology, has provided for humanity's individual's definition so far most quickly and the credible method.Along with fingerprint recognition popularization, between people's trust cost will reduce greatly, raises the efficiency which the human society moves. Regarding wanted to be engaged in with already was engaged in the network commerce the company saying that the seal bargain person's status was solves the credit problem first step, moreover was most important one step. In the information age, one security convenient status authentication way appears even more important. “in the network, nobody knew that you are a dog,〞in this case, any based on network environment under contact by Mongolia in a technical significance gray. Inevitable, possessed the economic activity therefore deeply has also been gotten based on this kind of networking foundation above not real and not the brand mark which trusted.Along with the technical progress, the fingerprint recognition technology already started to enter in slowly the computer world. At present many companies and the development facility have made the very big breakthrough progress in the fingerprint recognition area of technology, promotes many fingerprint recognitions and the traditional IT technology perfect union application product, these products were already approved by more and more users.Before this system uses Visual the C++ 6.0 for fingerprint pictures to carry on the recognition the pretreatment work, hoped that the liberal with points out mistakes.Key word: Image, pretreatment, fingerprint recognition technology.目录摘要 (I)Abstract............................................................................................................ I I 第1章指纹识别概述 (5)1.1 指纹识别技术 (5)1.1.1 指纹识别的简介 (5)1.1.2 指纹识别的关键技术 (5)1.1.3 指纹识别的研究历程 (5)1.2 预处理技术 (6)指纹识别技术的应用 (6)指纹识别的可靠性 (7)第2章指纹识别系统的需求分析 (9)2.1 指纹识别系统的目标 (9)2.2 指纹识别系统的功能需求 (9)2.2.1 指纹图象的点运算 (9)2.2.2 指纹图像的几何变换 (9)2.2.3 指纹图像的图像增强 (9)2.2.4 指纹图像的形态学变换 (9)2.2.5 指纹图像的图像分割 (10)2.2.6 查看直方图 (10)2.3 指纹识别系统的性能需求 (10)2.3.1 运行平台的低要求 (10)2.3.2 系统的实时性 (10)2.3.3 系统的有效性 (10)2.4 指纹识别系统的结构 (10)2.4.1 指纹识别系统框架图 (10)2.4.2 指纹识别系统模块功能划分 (12)指纹识别模块 (12)2.5 开发工具 (12)第3章指纹识别系统中预处理的设计与实现 (13)3.1 预处理功能模块的设计 (13)3.2 预处理模块的详细设计 (15)3.2.1 点运算模块 (15)3.2.2 几何变换模块 (18)3.2.3 图像增强模块 (22)3.2.4 形态学变换模块 (25)3.2.5 图像分析模块 (26)3.2.6 查看模块 (28)3.3 预处理实验结果与分析 (30)3.3.1 预处理实验结果 (30)3.3.2 预处理结果的分析 (38)第4章系统工程目录说明 (39)4.1 系统工程目录 (39)4.2 系统主要的类 (40)4.2.1 CDlgIntensity类的成员函数与成员数据 (40)4.2.2 CDlgLinerPara类的成员函数与成员数据 (41)4.2.3 CDlgMidFilter类的成员函数与成员数据 (43)4.2.4 CDlgPointStre类的成员函数与成员数据 (44)4.2.5 CDlgPointThre类的成员函数与成员数据 (46)4.2.6 CDlgPointWin类的成员函数与成员数据 (48)4.2.7 CDlgSmooth类的成员函数与成员数据 (49)第5章系统的调试、运行与测试 (52)5.1 程序设计中出现的问题与解决方法 (52)5.1.1 点运算 (52)5.1.2 几何变换 (54)5.1.3 图像增强 (56)5.1.4 形态学变换和图像分析 (57)5.2 系统测试局部结果显示 (59)5.2.1 图像信息载入出错显示： (59)5.2.2 功能处理过程中出错提示： (59)5.2.3 提示用户保存信息显示： (59)5.2.4 主界面显示： (59)第6章结论 (61)参考文献 (62)致谢 (63)附录 (64)第1章指纹识别概述1.1 指纹识别技术指纹识别的简介指纹识别技术通过分析指纹的局部特征，从中抽取详尽的特征点，从而可靠地确认个人身份。

指纹识别算法的matlab实现专业：电子信息工程姓名：马飞指导老师：刘文博摘要由于指纹所具有的普遍性，唯一性和不变性，以及指纹识别技术具有很高的可行性和实用性，使之成为目前最流行、也最可靠的个人身份认证技术之一。

本文主要对指纹图像进行三方面处理：图像预处理、特征提取和特征匹配。

图像预处理包括四个步骤：图像分割、滤波增强、二值化、细化，对指纹图像进行预处理后，去除了原图像的冗余部分，方便后续的识别处理；特征提取主要是提取指纹图像细化后的端点和分叉点；特征匹配是利用两个指纹的图像进行特征点比较，来确定两幅图像是否来自于同一手指。

本文给出了指纹图像预处理、特征提取、特征匹配的matlab程序及处理结果。

该结果证明，用matlab实现的这些算法的处理结果比较理想，满足识别的可行性和应用性。

关键词分割，二值化，细化，特征点提取，匹配，MatlabAbstractBecause of the universality, uniqueness and constantness of a fingerprint, and fingerprint identification technology has very high feasibility and practical applicability, make it to be one of the most popular, and most reliable personal identity authentication technology.This paper focuses on three aspects of the fingerprint image processing：image preprocessing, feature extraction, feature matching. Image preprocessing including four steps: image segmentation, filtering, binary, Refining, after The fingerprint image preprocessing, in addition to the original image of redundancy part, convenient subsequent identification processing; The main feature extraction is extracted from the end of the fingerprint image after thinning and bifurcation point; Feature matching is use two fingerprint image feature point is to determine whether the two images from the same finger.This paper provides the fingerprint image preprocessing, feature extraction, feature matching use matlab and handling results, The results prove that these algorithms had ideal results be used by matlab,, Be satisfied with the recognition and feasibility of the application.Key Words:Segmentation, Binary, Refining, Feature point extracting, Matching, Matlab目录第1章绪论 (4)1.1指纹识别概述 (4)1.1.1研究背景及意义 (4)1.1.2国内外研究状况 (4)1.2指纹识别的原理和方法 (5)1.2.1指纹的基本知识 (5)1.2.2指纹识别的原理及应用 (7)1.3 Matlab在指纹识别中的应用 (8)第2章指纹图像预处理 (9)2.1图像的分割 (9)2.1.1图像归一化 (10)2.1.2图像分割的方向法 (11)2.1.3图像分割的方差法 (12)2.2 图像的二值化 (13)2.2.1方向图 (13)2.2.2指纹图像二值化 (14)2.2.3静态阈值二值化 (15)2.2.4基于方向场的二值化 (15)2.3指纹图像的滤波 (17)2.4 图像细化 (20)2.4.1 快速细化算法 (21)2.4.2改进的OPTA算法 (21)第3章图像特征提取和特征匹配 (25)3.1特征点提取 (25)3.2找出特征点 (25)3.3特征点匹配 (26)总结与展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 预处理代码 (33)附录B 特征点提取代码 (37)附录C 图像特征点代码 (39)附录D 特征点匹配代码 (42)第1章绪论1.1指纹识别概述21世纪是信息化时代，在这个特殊的时代，我们的生活中电子设备越来越多，比如，笔记本电脑，ATM取款机，考勤系统，门禁系统和各种智能卡，网络中的网上银行，人人网账号等，都需要验证身份。

指纹识别算法的matlab实现(毕业论文)指纹识别算法的matlab实现摘要由于指纹所具有的普遍性,唯一性和不变性,以及指纹识别技术具有很高的可行性和实用性,使之成为目前最流行、也最可靠的个人身份认证技术之一。

本文主要对指纹图像进行三方面处理:图像预处理、特征提取和特征匹配。

图像预处理包括四个步骤:图像分割、滤波增强、二值化、细化,对指纹图像进行预处理后,去除了原图像的冗余部分,方便后续的识别处理;特征提取主要是提取指纹图像细化后的端点和分叉点;特征匹配是利用两个指纹的图像进行特征点比较,来确定两幅图像是否来自于同一手指。

本文给出了指纹图像预处理、特征提取、特征匹配的matlab 程序及处理结果。

该结果证明,用matlab实现的这些算法的处理结果比较理想,满足识别的可行性和应用性。

关键词分割,二值化,细化,特征点提取,匹配,MatlabAbstractBecause of the universality, uniqueness andconstantness of a fingerprint, and fingerprint identification technology has very high feasibility and practical applicability, make it to be one of the most popular, and most reliable personal identity authentication technology.This paper focuses on three aspects of the fingerprint image processing:image preprocessing, feature extraction, feature matching. Image preprocessing including four steps: image segmentation, filtering, binary, Refining, after The fingerprint image preprocessing, in addition to the original image of redundancy part, convenient subsequent identification processing; The main feature extraction is extracted from the end of the fingerprint image after thinning and bifurcation point; Feature matching is use two fingerprint image feature point is to determine whether the two images from the same finger.This paper provides the fingerprint image preprocessing, feature extraction, feature matching use matlab and handling results, The results prove that these algorithms had ideal results be used by matlab,, Be satisfied with the recognition and feasibility of the application.Key Words: Segmentation, Binary, Refining, Feature point extracting, Matching, Matlab目录第1章绪论 41.1 指纹识别概述 41.1.1 研究背景及意义 41.1.2 国内外研究状况 51.2指纹识别的原理和方法 5 1.2.1 指纹的基本知识 51.2.2 指纹识别的原理及应用7 1.3 Matlab在指纹识别中的应用8 第2章指纹图像预处理92.1图像的分割92.1.1 图像归一化 102.1.2 图像分割的方向法 112.1.3 图像分割的方差法 122.2 图像的二值化 132.2.1 方向图132.2.2 指纹图像二值化142.2.3 静态阈值二值化152.2.4 基于方向场的二值化15 2.3 指纹图像的滤波172.4 图像细化202.4.1 快速细化算法212.4.2 改进的OPTA算法21第3章图像特征提取和特征匹配253.1 特征点提取253.2 找出特征点253.3 特征点匹配26总结与展望 30致谢 31参考文献32附录A 预处理代码33附录B 特征点提取代码37附录C 图像特征点代码39附录D 特征点匹配代码42第1章绪论1.1 指纹识别概述21世纪是信息化时代,在这个特殊的时代,我们的生活中电子设备越来越多,比如,笔记本电脑,ATM取款机,考勤系统,门禁系统和各种智能卡,网络中的网上银行,人人网账号等,都需要验证身份。

xx大学厦门工学院本科生毕业设计（论文）题目：基于MATLAB的指纹识别系统姓名： xx学号：系别：电子信息系专业：通信工程年级：级指导教师： xxx2015 年 4 月 7 日xx大学厦门工学院毕业设计（论文）独创性声明本毕业设计（论文）是我个人在导师指导下完成的。

文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明；其他同志对本设计（论文）的启发和贡献均已在谢辞中体现；其它内容及成果为本人独立完成。

特此声明。

论文作者签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解xx大学厦门工学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅；学院可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。

保密的论文在解密后应遵守此规定。

论文作者签名：指导教师签名：日期：基于MATLAB的指纹识别系统摘要随着科技的不断发展，基于指纹所具有的普遍性，唯一性和不变性，以及指纹识别系统开发具有很高的可行性和实用性，使得它成为目前世界上最流行、也是最可靠的个人身份认证技术之一。

本文主要介绍了指纹识别技术的发展和世界上指纹识别系统的研究应用现状，分别阐述了指纹系统的必要性和意义。

以数字图像处理伟基础，分别研究了指纹识别的原理和方法，将Matlab作为仿真工具。

本文主要通过Matlab对指纹图像进行三方面的处理，分别是：图像预处理、指纹特征提取和指纹特征匹配。

图像预处理主要包括四个步骤：图像分割、二值化、细化。

对指纹预处理的主要原因是，可以去除原图像的冗余部分，以便后续的识别系统进行识别；指纹特征提取主要是提取指纹图像细化后的端点和分叉点；指纹特征匹配是通过两个指纹的图像进行特征点比较，来确定是否是统一手指的指纹图。

本文中有给出相应模块的Matlab程序及处理的结果。

通过实验结果可得，用Matlab 来实现指纹识别系统的设计是可行的。

关键词：Matlab，指纹识别，特征提取，特征匹配xx大学厦门工学院毕业设计（论文）Design and Implement of Web Chat System Base on AjaxAbstractWith the development of science and technology,Based on the fingerprint has universality, uniqueness and invariance, as well as the development of fingerprint identification system has feasibility and practicability is very high, making it one of the most popular personal identity authentication technology, the world is the most reliable at present.This paper mainly introduces the present situation of research and application of fingerprint identification technology and the development of the fingerprint identification system, illustrates the necessity and significance of fingerprint system. Based on digital image processing of Wei, the principle and method of fingerprint recognition are studied, the Matlab as a simulation tool.This paper mainly through the Matlab process, the three aspects of the fingerprint image, respectively is: image preprocessing, fingerprint feature extraction and fingerprint. Image preprocessing includes four steps: image segmentation, binarization, thinning two. The main reason for the fingerprint image preprocessing is to remove redundant parts of the original image, so that the recognition system for the follow-up identification; fingerprint feature extraction is to extract the fingerprint image thinning after endpoint and bifurcation point; fingerprint feature matching is carried out by comparing the image feature points of two fingerprints, to determine whether the fingerprint map integration finger.Matlab program and gives the corresponding module of the result in this paper. Through the experiment we can see the results, using Matlab to achieve the design of fingerprint identification system is feasible.Key Words: Matlab, Fingerprint identification,Feature extraction,Feature matching目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究意义 (2)1.3 研究内容 (3)1.4 论文组织 (3)第2章 Web版聊天系统的设计 (4)2.1 功能设计 (4)2.2 概要设计 (4)2.3详细设计 (10)2.3.1用户界面逻辑设计.............................. 错误!未定义书签。

毕业设计文献综述题目： 基于matlab的图像预处理技术研究专业：电子信息工程1前言部分众所周知，MATLAB在数值计算、数据处理、自动控制、图像、信号处理、神经网络 、优化计算 、模糊逻辑 、小波分析等众多领域有着广泛的用途，特别是MATLAB的图像处理和分析工具箱支持索引图像、RGB 图像、灰度图像、二进制图像，并能操作*.bmp、*.jpg、*.tif等多种图像格式文件如。

果能灵活地运用MATLAB提供的图像处理分析函数及工具箱，会大大简化具体的编程工作，充分体现在图像处理和分析中的优越性。

图像就是用各种观测系统观测客观世界获得的且可以直接或间接作用与人眼而产生视觉的实体。

视觉是人类从大自然中获取信息的最主要的手段。

拒统计，在人类获取的信息中，视觉信息约占60%，听觉信息约占20%，其他方式加起来才约占20%。

由此可见，视觉信息对人类非常重要。

同时，图像又是人类获取视觉信息的主要途径，是人类能体验的最重要、最丰富、信息量最大的信息源。

通常，客观事物在空间上都是三维的(3D)的，但是从客观景物获得的图像却是属于二维(2D)平面的。

图像存在方式多种多样，可以是可视的或者非可视的，抽象的或者实际的，适于计算机处理的和不适于计算机处理的。

图像处理它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程 。

图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。

图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。

早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。

图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。

首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室（JPL）。

他们对航天探测器徘徊者7号在 1964 年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月球环境的影响 ，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。

单位代码学号分类号密级毕业设计(论文) 基于Matlab的指纹图像特征提取院（系）名称专业名称学生姓名指导教师2012年 5 月15日基于Matlab的指纹图像特征提取摘要随着社会的发展，传统的基于信物或口令的安全系统显得越来越脆弱，不能适应现代安全系统的需要，因而人们需要研究更加安全可靠，防伪性能更好的安全系统。

指纹识别技术就是在这种背景下产生的，它借助人体的生理特征来提高身份识别的可靠性，目前已经成为国内外研究的热点。

指纹识别大体分为三个步骤：预处理、特征提取和特征匹配。

本文集中于研究特征提取部分，并针对特征提取中的一些关键算法和实现进行了研究和优化，其主要内容如下：在特征提取方面，本论文采用了一种8邻域编码纹线跟踪算法，标注出端点和分叉点来进行特征提取；在剔除伪特征点时，先进行去边缘处理，再根据不同类型伪特征点的特征，采用相应剔除算法。

实验表明，以上算法具有较小的运算量和较高的准确性。

上述算法在本文中均用Matlab实现，取得了较好的效果，为后续的特征匹配工作打下了良好的基础。

关键字：指纹特征提取，去除伪特征，算法仿真Matlab-based fingerprint image feature extractionAbstractWith the development of society, the traditional safety system based on keepsake and password has been weaker, Which can not meet the requirement of modern safety system. In this case, the need of a more reliable safety system with higher anti-fake performance prompts the appearance of fingerprint identification technique. This technique, with a higher safety and reliable performance, can improve the reliability of identity resolution in virtue of human body’s physiological feature, and it has been a research focus these days.Fingerprint identification falls into three parts, they are pretreatment, feature extraction, and characteristic matching. The thesis mainly focus feature extraction, it optimized and innovated some key algorithms of this parts, which can be described as follows: in the feature extraction part, the thesis used a eight-neighborhood coding ridge tracing algorithm, removing some templates of consecutive points and bifurcate points which have been optimized and removed in the thinning algorithm, and finally marking terminate points as well as bifurcate Points to execute feature extraction. Experiment result indicated that such new algorithm has a less operation but with a higher accuracy. All the algorithms introduced above have been implemented on Matlab, and result proved an adaptive good effect, which facilitates the next characteristic matching process.Key words:Feature extraction, Removing of false characteristic points, Algorithm simulate目录摘要 (I)Matlab-based fingerprint image feature extraction ......................................................................................... I I Abstract ........................................................................................................................................................... I I 目录 . (III)1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 生物识别技术简介 (1)1.3指纹识别技术 (2)1.3.1指纹识别简介 (2)1.3.2指纹识别原理 (3)1.3.3指纹识别的发展 (3)1.3.4指纹识别的优缺点 (4)1.3.5指纹识别系统 (5)1.4指纹图像特征提取 (6)1.5主要内容和结构安排 (7)1.5.1主要内容 (7)1.5.2结构安排 (7)2指纹图像的预处理 (9)2.1归一化 (9)2.2图像增强 (9)2.3二值化 (10)2.4细化 (11)2.5本章小结 (12)3 指纹图像特征的提取 (13)3.1指纹图像的特征 (13)3.1.1全局特征 (13)3.1.2局部特征 (13)3.2指纹图像特征点的提取 (14)3.2.1直接灰度图像法 (15)3.2.2基于细化图像的模板匹配法 (16)3.2.3算法比较 (1)3.3伪特征点的滤除 (18)3.3.1伪特征点分类及特点 (18)3.3.2伪特征点的剔除算法 (19)3.4特征提取算法Matlab算法仿真 (21)3.5本章小结 (24)4总结与展望 (25)4.1总结 (25)4.2展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A 主程序 (30)附录B 提取特征点仿真程序 (31)附录C 剔除伪特征点仿真程序 (33)1绪论1.1引言随着社会经济的发展，人们的工作生活越来越依赖现代信息技术和网络技术，越来越多的场合，小到个人的虚拟账户密码，大到一个公司甚至是国家机密都需要对使用者、来访者进行身份识别，从而达到对自身的信息、资料以及财产进行可控制的保护，努力避免被不法分子非法入侵或者占有。

指纹识别技术研究论文指纹识别技术研究摘要：随着生物识别技术的不断发展，人们发现每个人的指纹具有唯一性和不变性。

因此指纹识别技术逐步发展为一种新的身份识别方式，并且凭借其良好的安全可靠性，大有取代传统身份识别方式的趋势。

本文简要介绍了指纹识别的基本步骤，分别是指纹图像预处理、指纹特征提取、指纹匹配。

在图像预处理中，依次介绍了规格化处理、图像增强、二值化处理和细化处理的方法。

预处理后将得到一幅宽度为一个像素的细化二值图像，然后通过特定的端点和交叉点的特征进行指纹匹配。

实验表明，该方法效果良好。

论文中采用Matlab编程实现全部算法。

关键词：指纹识别，图像处理，特征提取，特征匹配1．引言传统的身份识别技术包括基于密码的身份识别技术和基于令牌的身份识别技术。

但是这两种方式都存在着一定的安全风险：令牌容易丢失，密码容易忘记，且它们都容易被窃取或冒充。

近年来，依赖人体特征的新型身份识别技术正在兴起，凭借其唯一且不变的特点，生物识别技术逐步成为人们研究的热点。

而在生物识别技术中，指纹识别技术已经被广泛的研究和应用。

它的基本原理框图如图一所示。

图1指纹识别的基本原理框图2．指纹图像预处理2.1图像规格化受采集设备参数和环境的影响，采集到的指纹图像可能总体对比度较差。

图像归一化的作用就是使所有指纹图像具有相同的灰度均值和方差，从而将每一幅图像的灰度调整到统一的范围，方便后续处理。

归一化的算法是：（1）先计算图像的平均值和方差。

这部分工作主要通过统计图像中各点像素值得到该图像的直方图，然后利用直方图来计算指纹图像的相关指标。

11001()(,)H W i j M I I i j WH --===∑∑112001()((,)())H W i j Var I I i j M I WH --===-∑∑ （2） 指定期望经过处理后的图像均值和方差，计算归一化后的图像G 。

00(,)(,)M I i j M G i j M others ⎧+>⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩图像规格化的Matlab 程序如下（其中方差取Var0=2000,M0=150）：% 归一化M=0;var=0;%图像的平均值和方差开始进行初始化 for x=1:mfor y=1:nM=M+I(x,y);endendM1=M/(m*n);%计算图像的平均值 for x=1:mfor y=1:nvar=var+(I(x,y)-M1).^2;%计算图像的方差 endendvar1=var/(m*n);for x=1:mfor y=1:nif I(x,y)>=M1I(x,y)=150+sqrt(2000*(I(x,y)-M1)/var1);%处理后的图像均值elseI(x,y)=150-sqrt(2000*(M1-I(x,y))/var1);%处理后的图像方差endendendfigure, imshow(uint8(I)) ;%显示归一化后的图像带入指纹图像’zhiwen1.bmp’后得到的原始图像和归一化图像见图2和图3：图2原始指纹图像图3规格化后的指纹图像2.2图像分割指纹图像通常包括纹线区域和周边的无用区域。